交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路，包括穩(wěn)壓電源電路、相電壓電流信號(hào)調(diào)理電路、補(bǔ)償控制電路，具體包括電壓互感器VS1、電流互感器CS1、電壓跟隨器IC1、電流跟隨器IC2、處理器IC3、驅(qū)動(dòng)芯片IC4、穩(wěn)壓電源模塊U0、大固態(tài)繼電器U1、小固態(tài)繼電器U2、中固態(tài)繼電器U3、下固態(tài)繼電器U4、大補(bǔ)償電容C1、小補(bǔ)償電容C2、基準(zhǔn)管D1、上穩(wěn)壓管D2、下穩(wěn)壓管D3、負(fù)載電阻R1等。本發(fā)明利用基于四個(gè)過零型交流固態(tài)繼電器對(duì)兩只補(bǔ)償電容器進(jìn)行對(duì)電網(wǎng)無擾動(dòng)的組合切換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)功率因數(shù)的四級(jí)補(bǔ)償控制，能滿足多數(shù)交流負(fù)載對(duì)功率因數(shù)補(bǔ)償控制的要求，該方法性價(jià)比高、通用性好、安全可靠。
【專利說明】交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，涉及一種電路，特別涉及一種交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路，適用于對(duì)交流感性負(fù)載自動(dòng)進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償控制的應(yīng)用場(chǎng)合，以提聞供電、用電效能。
【背景技術(shù)】
[0002]交流用電負(fù)載大多為感性負(fù)載，電流相位滯后于電壓相位，而供電、用電系統(tǒng)的功率因數(shù)是電能運(yùn)行質(zhì)量中的重要指標(biāo)。目前，用于提高功率因數(shù)的常用的方案是:一是當(dāng)監(jiān)測(cè)到功率因數(shù)低到一定程度是，每相并聯(lián)上一只用于補(bǔ)償感性負(fù)載功率因數(shù)的補(bǔ)償電容器；二是采用基于移相控制的晶閘管投切的補(bǔ)償電容器，即:每各補(bǔ)償電容器采用兩只反并聯(lián)逆阻型晶閘管或一只雙向晶閘管進(jìn)行相控方式的投切控制。現(xiàn)有方案的不足之處在于:一是單電容只能對(duì)一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)較理想的補(bǔ)償效果；二是移相投切式將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生附加的諧波污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路。該電路集功率因數(shù)檢測(cè)與有級(jí)組合式過零補(bǔ)償控制方案于一體，采用基于四個(gè)過零型交流固態(tài)繼電器對(duì)兩只補(bǔ)償電容器進(jìn)行電網(wǎng)無擾動(dòng)的組合切換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)功率因數(shù)的四級(jí)補(bǔ)償控制。
[0004]本發(fā)明包括穩(wěn)壓電源電路、相電壓電流信號(hào)調(diào)理電路、補(bǔ)償控制電路。
[0005]穩(wěn)壓電源電路包括穩(wěn)壓電源模塊W、電源電容CO、穩(wěn)壓電阻R2、基準(zhǔn)管Dl，穩(wěn)壓電源模塊UO的相供電端L端與電網(wǎng)相電壓端L端連接，穩(wěn)壓電源模塊UO的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，穩(wěn)壓電源模塊UO的輸出電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端、電源電容CO的一端、穩(wěn)壓電阻R2的一端連接，電源電容CO的另一端接地，穩(wěn)壓電阻R2的另一端與基準(zhǔn)管Dl的陰極、基準(zhǔn)電壓端VZ端連接，基準(zhǔn)管Dl的陽極接地。
[0006]相電壓電流信號(hào)調(diào)理電路包括電壓互感器VSl、電流互感器CSl、用電系統(tǒng)PUl、電壓跟隨器IC1、電流跟隨器IC2、負(fù)載電阻R1、偏壓電阻R3、電壓濾波電阻R4、電壓濾波電容C3、上穩(wěn)壓管D2、偏流電阻R5、電流濾波電阻R6、電流濾波電容C4、下穩(wěn)壓管D3，電壓互感器VSl的相檢測(cè)端L端與電網(wǎng)相電壓端L端連接，電壓互感器VSl的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，電壓互感器VSl的正輸出端OUTl端與電壓濾波電阻R4的一端連接，電壓互感器VSl的負(fù)輸出端0UT2端接地，電壓濾波電阻R4的另一端與電壓跟隨器ICl的正輸入端+IN端、偏壓電阻R3的一端、上穩(wěn)壓管D2的陰極、電壓濾波電容C3的一端連接，偏壓電阻R3的另一端與電壓基準(zhǔn)端VZ端連接，電壓濾波電容C3的另一端接地，上穩(wěn)壓管D2的陽極接地，電壓跟隨器ICl的負(fù)輸入端-1N端與電壓跟隨器ICl的輸出端OUT端、處理器IC3的上A/D轉(zhuǎn)換接口端ADCl端連接，電壓跟隨器ICl的正電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，電壓跟隨器ICl的負(fù)電源端-V端接地，用電系統(tǒng)PUl的相供電端L端經(jīng)連線穿過電流互感器CSl的檢測(cè)孔后與電網(wǎng)相電壓端L端連接，用電系統(tǒng)PUl的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，電流互感器CSl的負(fù)輸出端AC2接地，電流互感器CSl的正輸出端ACl與負(fù)載電阻Rl的一端、電流濾波電阻R6的一端連接，負(fù)載電阻Rl的另一端接地，電流濾波電阻R6的另一端與電流跟隨器IC2的正輸入端+IN端、偏流電阻R5的一端、下穩(wěn)壓管D3的陰極、電流濾波電容C4的一端連接，偏流電阻R5的另一端與電壓基準(zhǔn)端VZ端連接，電流濾波電容C4的另一端接地，下穩(wěn)壓管D3的陽極接地，電流跟隨器IC2的負(fù)輸入端-1N端與電流跟隨器IC2的輸出端OUT端、處理器IC3的下A/D轉(zhuǎn)換接口端ADC2端連接，電流跟隨器IC2的正電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，電流跟隨器IC2的負(fù)電源端-V端接地。
[0007]補(bǔ)償控制電路包括處理器IC3、驅(qū)動(dòng)芯片IC4、鐘振U5、大補(bǔ)償電容Cl、小補(bǔ)償電容C2、大固態(tài)繼電器U1、小固態(tài)繼電器U2、中固態(tài)繼電器U3、下固態(tài)繼電器U4,處理器IC3的電源端VCC端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，處理器IC3的地端GND端接地，處理器IC3的時(shí)鐘端XT端與鐘振U5的輸出端OUT連接，鐘振U5的電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，鐘振U5的地端GND端接地，處理器IC3的第I輸出端01端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第I通道輸入端INl連接，處理器IC3的第2輸出端02端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第2通道輸入端IN2連接，處理器IC3的第3輸出端03端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第3通道輸入端IN3連接，處理器IC3的第4輸出端04端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第4通道輸入端IN4連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的電源端VCC端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的地端GND端接地，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第I輸出端OUTl端與大固態(tài)繼電器Ul的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第2輸出端0UT2端與小固態(tài)繼電器U2的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第3輸出端0UT3端與中固態(tài)繼電器U3的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第4輸出端0UT4端與下固態(tài)繼電器U4的負(fù)輸入端-1N端連接，大固態(tài)繼電器Ul的正輸入端+IN端、小固態(tài)繼電器U2的正輸入端+IN端、中固態(tài)繼電器U3的正輸入端+IN端及下固態(tài)繼電器U4的正輸入端+IN端均與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，大固態(tài)繼電器Ul的第I交流端ACl端、小固態(tài)繼電器U2的第I交流端ACl端均與電網(wǎng)相電壓端L端連接，大固態(tài)繼電器Ul的第2交流端AC2端與大補(bǔ)償電容Cl的一端連接，小固態(tài)繼電器U2的第2交流端AC2端與小補(bǔ)償電容C2的一端、中固態(tài)繼電器U3的第I交流端ACl端連接，大補(bǔ)償電容Cl的另一端、小補(bǔ)償電容C2的另一端均與下固態(tài)繼電器U4的第I交流端ACl端連接，中固態(tài)繼電器U3的第2交流端AC2端、下固態(tài)繼電器U4的第2交流端AC2端均與電網(wǎng)零線端N端連接。
[0008]本發(fā)明的有益效果如下:
[0009]本發(fā)明利用基于四個(gè)過零型交流固態(tài)繼電器對(duì)兩只補(bǔ)償電容器進(jìn)行對(duì)電網(wǎng)無擾動(dòng)的組合切換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)功率因數(shù)的四級(jí)補(bǔ)償控制，能滿足多數(shù)交流負(fù)載對(duì)功率因數(shù)補(bǔ)償控制的要求，該方法性價(jià)比高、通用性好、安全可靠。
[0010]該電路方法容易擴(kuò)展應(yīng)用于三相交流負(fù)載系統(tǒng)的功率因數(shù)補(bǔ)償控制中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。[0013]如圖1所示，交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路，包括穩(wěn)壓電源電路、相電壓電流信號(hào)調(diào)理電路、補(bǔ)償控制電路。
[0014]穩(wěn)壓電源電路包括穩(wěn)壓電源模塊UO、電源電容CO、穩(wěn)壓電阻R2、基準(zhǔn)管DI，穩(wěn)壓電源模塊UO的相供電端L端與電網(wǎng)相電壓端L端連接，穩(wěn)壓電源模塊UO的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，穩(wěn)壓電源模塊UO的輸出電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端、電源電容CO的一端、穩(wěn)壓電阻R2的一端連接，電源電容CO的另一端接地，穩(wěn)壓電阻R2的另一端與基準(zhǔn)管Dl的陰極、基準(zhǔn)電壓端VZ端連接，基準(zhǔn)管Dl的陽極接地。
[0015]相電壓電流信號(hào)調(diào)理電路包括電壓互感器VSl、電流互感器CSl、用電系統(tǒng)PUl、電壓跟隨器IC1、電流跟隨器IC2、負(fù)載電阻R1、偏壓電阻R3、電壓濾波電阻R4、電壓濾波電容C3、上穩(wěn)壓管D2、偏流電阻R5、電流濾波電阻R6、電流濾波電容C4、下穩(wěn)壓管D3，電壓互感器VSl的相檢測(cè)端L端與電網(wǎng)相電壓端L端連接，電壓互感器VSl的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，電壓互感器VSl的正輸出端OUTl端與電壓濾波電阻R4的一端連接，電壓互感器VSl的負(fù)輸出端0UT2端接地，電壓濾波電阻R4的另一端與電壓跟隨器ICl的正輸入端+IN端、偏壓電阻R3的一端、上穩(wěn)壓管D2的陰極、電壓濾波電容C3的一端連接，偏壓電阻R3的另一端與電壓基準(zhǔn)端VZ端連接，電壓濾波電容C3的另一端接地，上穩(wěn)壓管D2的陽極接地，電壓跟隨器ICl的負(fù)輸入端-1N端與電壓跟隨器ICl的輸出端OUT端、處理器IC3的上A/D轉(zhuǎn)換接口端ADCl端連接，電壓跟隨器ICl的正電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，電壓跟隨器ICl的負(fù)電源端-V端接地，用電系統(tǒng)PUl的相供電端L端經(jīng)連線穿過電流互感器CSl的檢測(cè)孔后與電網(wǎng)相電壓端L端連接，用電系統(tǒng)PUl的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，電流互感器CSl的負(fù)輸出端AC2接地，電流互感器CSl的正輸出端ACl與負(fù)載電阻Rl的一端、電流濾波電阻R6的一端連接，負(fù)載電阻Rl的另一端接地，電流濾波電阻R6的另一端與電流跟隨器IC2的正輸入端+IN端、偏流電阻R5的一端、下穩(wěn)壓管D3的陰極、電流濾波電容C4的一端連接，偏流電阻R5的另一端與電壓基準(zhǔn)端VZ端連接，電流濾波電容C4的另一端接地，下穩(wěn)壓管D3的陽極接地，電流跟隨器IC2的負(fù)輸入端-1N端與電流跟隨器IC2的輸出端OUT端、處理器IC3的下A/D轉(zhuǎn)換接口端ADC2端連接，電流跟隨器IC2的正電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，電流跟隨器IC2的負(fù)電源端-V端接地。
[0016]補(bǔ)償控制電路包括處理器IC3、驅(qū)動(dòng)芯片IC4、鐘振U5、大補(bǔ)償電容Cl、小補(bǔ)償電容C2、大固態(tài)繼電器U1、小固態(tài)繼電器U2、中固態(tài)繼電器U3、下固態(tài)繼電器U4,處理器IC3的電源端VCC端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，處理器IC3的地端GND端接地，處理器IC3的時(shí)鐘端XT端與鐘振U5的輸出端OUT連接，鐘振U5的電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，鐘振U5的地端GND端接地，處理器IC3的第I輸出端01端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第I通道輸入端INl連接，處理器IC3的第2輸出端02端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第2通道輸入端IN2連接，處理器IC3的第3輸出端03端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第3通道輸入端IN3連接，處理器IC3的第4輸出端04端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第4通道輸入端IN4連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的電源端VCC端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的地端GND端接地，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第I輸出端OUTl端與大固態(tài)繼電器Ul的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第2輸出端0UT2端與小固態(tài)繼電器U2的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第3輸出端0UT3端與中固態(tài)繼電器U3的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第4輸出端0UT4端與下固態(tài)繼電器U4的負(fù)輸入端-1N端連接，大固態(tài)繼電器Ul的正輸入端+IN端、小固態(tài)繼電器U2的正輸入端+IN端、中固態(tài)繼電器U3的正輸入端+IN端及下固態(tài)繼電器U4的正輸入端+IN端均與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，大固態(tài)繼電器Ul的第I交流端ACl端、小固態(tài)繼電器U2的第I交流端ACl端均與電網(wǎng)相電壓端L端連接，大固態(tài)繼電器Ul的第2交流端AC2端與大補(bǔ)償電容Cl的一端連接，小固態(tài)繼電器U2的第2交流端AC2端與小補(bǔ)償電容C2的一端、中固態(tài)繼電器U3的第I交流端ACl端連接，大補(bǔ)償電容Cl的另一端、小補(bǔ)償電容C2的另一端均與下固態(tài)繼電器U4的第I交流端ACl端連接，中固態(tài)繼電器U3的第2交流端AC2端、下固態(tài)繼電器U4的第2交流端AC2端均與電網(wǎng)零線端N端連接。
[0017]本發(fā)明所使用的包括電壓互感器VS1、電流互感器CS1、穩(wěn)壓電源模塊U0、大固態(tài)繼電器Ul、小固態(tài)繼電器U2、中固態(tài)繼電器U3、下固態(tài)繼電器U4、電壓跟隨器ICl、電流跟隨器IC2、處理器IC3、驅(qū)動(dòng)芯片IC4、基準(zhǔn)管D1、上穩(wěn)壓管D2、下穩(wěn)壓管D3等在內(nèi)的所有器件均采用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，可以通過市場(chǎng)取得。例如:電壓互感器采用JDZXlO系列產(chǎn)品，電壓流互感器采用BH-0.66系列產(chǎn)品，穩(wěn)壓電源模塊采用WAN2.5-3.3，固態(tài)繼電器采用SSR-H380D過零型系列產(chǎn)品，電壓跟隨器、電流跟隨器均用TLC2274，處理器采用STM32F103，驅(qū)動(dòng)芯片采用反相型驅(qū)動(dòng)芯片MC1413，基準(zhǔn)管、穩(wěn)壓管均采用BZX84-B3等。
[0018]本發(fā)明中的主要電路參數(shù)及輸入輸出關(guān)系如下:
[0019]圖1中的電壓互感器VSl的輸出信號(hào)Uvtl與電網(wǎng)相電壓\間的關(guān)系如式(I)所示，其中的kv為變壓系數(shù)；電流互感器CSl的輸出信號(hào)Uitl與電網(wǎng)相電流ia間的關(guān)系如式(2)所示，其中的h為變流系數(shù)。
[0020]Uvo = kvua (I)
[0021]ui0 = Rl ? ^ia (2)
[0022]上述的Uv(l、Ui(l信號(hào)經(jīng)電平遷移及阻抗變換跟隨后即成為單極性信號(hào)Uv、Ui，經(jīng)阻容濾波后，分別如式(3)、式(4)所示，式(5)是確保電壓信號(hào)、電流信號(hào)進(jìn)行電路同步濾波的條件。
【權(quán)利要求】
1.交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路，包括穩(wěn)壓電源電路、相電壓電流信號(hào)調(diào)理電路、補(bǔ)償控制電路，其特征在于:
穩(wěn)壓電源電路包括穩(wěn)壓電源模塊UO、電源電容CO、穩(wěn)壓電阻R2、基準(zhǔn)管DI，穩(wěn)壓電源模塊UO的相供電端L端與電網(wǎng)相電壓端L端連接，穩(wěn)壓電源模塊UO的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，穩(wěn)壓電源模塊UO的輸出電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端、電源電容CO的一端、穩(wěn)壓電阻R2的一端連接，電源電容CO的另一端接地，穩(wěn)壓電阻R2的另一端與基準(zhǔn)管Dl的陰極、基準(zhǔn)電壓端VZ端連接，基準(zhǔn)管Dl的陽極接地； 相電壓電流信號(hào)調(diào)理電路包括電壓互感器VSl、電流互感器CSl、用電系統(tǒng)PUl、電壓跟隨器ICl、電流跟隨器IC2、負(fù)載電阻R1、偏壓電阻R3、電壓濾波電阻R4、電壓濾波電容C3、上穩(wěn)壓管D2、偏流電阻R5、電流濾波電阻R6、電流濾波電容C4、下穩(wěn)壓管D3，電壓互感器VSl的相檢測(cè)端L端與電網(wǎng)相電壓端L端連接，電壓互感器VSl的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，電壓互感器VSl的正輸出端OUTl端與電壓濾波電阻R4的一端連接，電壓互感器VSl的負(fù)輸出端0UT2端接地，電壓濾波電阻R4的另一端與電壓跟隨器ICl的正輸入端+IN端、偏壓電阻R3的一端、上穩(wěn)壓管D2的陰極、電壓濾波電容C3的一端連接，偏壓電阻R3的另一端與電壓基準(zhǔn)端VZ端連接，電壓濾波電容C3的另一端接地，上穩(wěn)壓管D2的陽極接地，電壓跟隨器ICl的負(fù)輸入端-1N端與電壓跟隨器ICl的輸出端OUT端、處理器IC3的上A/D轉(zhuǎn)換接口端ADCl端連接，電壓跟隨器ICl的正電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，電壓跟隨器ICl的負(fù)電源端-V端接地，用電系統(tǒng)PUl的相供電端L端經(jīng)連線穿過電流互感器CSl的檢測(cè)孔后與電網(wǎng)相電壓端L端連接，用電系統(tǒng)PUl的零線端N端與電網(wǎng)零線端N端連接，電流互感器CSl的負(fù)輸出端AC2接地，電流互感器CSl的正輸出端ACl與負(fù)載電阻Rl的一端、電流濾波電阻R6的一端連接，負(fù)載電阻Rl的另一端接地，電流濾波電阻R6的另一端與電流跟隨器IC2的正輸入端+IN端、偏流電阻R5的一端、下穩(wěn)壓管D3的陰極、電流濾波電容C4的一端連接，偏流電阻R5的另一端與電壓基準(zhǔn)端VZ端連接，電流濾波電容C4的另一端接地，下穩(wěn)壓管D3的陽極接地，電流跟隨器IC2的負(fù)輸入端-1N端與電流跟隨器IC2的輸出端OUT端、處理器IC3的下A/D轉(zhuǎn)換接口端ADC2端連接，電流跟隨器IC2的正電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，電流跟隨器IC2的負(fù)電源端-V端接地； 補(bǔ)償控制電路包括處理器IC3、驅(qū)動(dòng)芯片IC4、鐘振U5、大補(bǔ)償電容Cl、小補(bǔ)償電容C2、大固態(tài)繼電器Ul、小固態(tài)繼電器U2、中固態(tài)繼電器U3、下固態(tài)繼電器U4,處理器IC3的電源端VCC端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，處理器IC3的地端GND端接地，處理器IC3的時(shí)鐘端XT端與鐘振U5的輸出端OUT連接，鐘振U5的電源端+V端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，鐘振U5的地端GND端接地，處理器IC3的第I輸出端01端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第I通道輸入端INl連接，處理器IC3的第2輸出端02端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第2通道輸入端IN2連接，處理器IC3的第3輸出端03端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第3通道輸入端IN3連接，處理器IC3的第4輸出端04端與驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第4通道輸入端IN4連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的電源端VCC端與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的地端GND端接地，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第I輸出端OUTl端與大固態(tài)繼電器Ul的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第2輸出端0UT2端與小固態(tài)繼電器U2的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第3輸出端0UT3端與中固態(tài)繼電器U3的負(fù)輸入端-1N端連接，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第4輸出端0UT4端與下固態(tài)繼電器U4的負(fù)輸入端-1N端連接，大固態(tài)繼電器Ul的正輸入端+IN端、小固態(tài)繼電器U2的正輸入端+IN端、中固態(tài)繼電器U3的正輸入端+IN端及下固態(tài)繼電器U4的正輸入端+IN端均與穩(wěn)壓電源正端VCC端連接，大固態(tài)繼電器Ul的第I交流端ACl端、小固態(tài)繼電器U2的第I交流端ACl端均與電網(wǎng)相電壓端L端連接，大固態(tài)繼電器Ul的第2交流端AC2端與大補(bǔ)償電容Cl的一端連接，小固態(tài)繼電器U2的第2交流端AC2端與小補(bǔ)償電容C2的一端、中固態(tài)繼電器U3的第I交流端ACl端連接，大補(bǔ)償電容Cl的另一端、小補(bǔ)償電容C2的另一端均與下固態(tài)繼電器U4的第I交流端ACl端連接，中固態(tài)繼電器U3的第2交流端AC2端、下固態(tài)繼電器U4的第2交流端AC2端均與電網(wǎng)零線端N端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路，其特征在于:所述的電壓互感器VSl的輸出信號(hào)Uvtl與電網(wǎng)相電壓Ua間的關(guān)系如式(I)所示，其中的kv為變壓系數(shù)；電流互感器CSl的輸出信號(hào)Uitl與電網(wǎng)相電流ia間的關(guān)系如式(2)所示，其中的h為變流系數(shù):uvo = kvua (I)ui0 = Rl ? kiia (2)上述的uv(l、ui(l信號(hào)經(jīng)電平遷移及阻抗變換跟隨后即成為單極性信號(hào)Uv、Ui，經(jīng)阻容濾波后，分別如式(3)、式(4)所示，式(5)為確保電壓信號(hào)、電流信號(hào)進(jìn)行電路同步濾波的條件:
3.如權(quán)利要求1所述的交流用電系統(tǒng)功率因數(shù)的無擾動(dòng)多級(jí)補(bǔ)償電路，其特征在于:所述的電壓互感器VS1、電流互感器CS1、穩(wěn)壓電源模塊U0、大固態(tài)繼電器U1、小固態(tài)繼電器U2、中固態(tài)繼電器U3、下固態(tài)繼電器U4、電壓跟隨器ICl、電流跟隨器IC2、處理器IC3、驅(qū)動(dòng)芯片IC4、基準(zhǔn)管D1、上穩(wěn)壓管D2、下穩(wěn)壓管D3均采用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，電壓互感器采用JDZXlO系列產(chǎn)品，電壓流互感器采用BH-0.66系列產(chǎn)品，穩(wěn)壓電源模塊采用WAN2.5-3.3，固態(tài)繼電器采用SSR-H380D過零型系列產(chǎn)品，電壓跟隨器、電流跟隨器均用TLC2274，處理器采用STM32F103，驅(qū)動(dòng)芯片采用反相型驅(qū)動(dòng)芯片MC1413，基準(zhǔn)管、穩(wěn)壓管均采用 BZX84-B3。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK103762608SQ201410040859
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】陳德傳, 盧玲, 范利良 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)