本發(fā)明涉及一種改善諧波影響的電子調壓電路，適用于電子調壓領域。

背景技術：

電網諧波是電能質量的重要指標，它可能影響電網中多種設備的正常運行。GB/T 14549-93；GB/T 24337-2009等文件定義了電網諧波的種類：電力諧波-50Hz(工頻)整數倍頻、分數諧波(或間諧波)-50Hz非整數倍頻、次諧波-低于50Hz的諧波，并規(guī)定了限值。交流調壓電路中，電子交流調壓與經典變壓器調壓相比，價格低、輕便、節(jié)約大量有色金屬，在閉環(huán)反饋控制中易于實現(xiàn)。但傳統(tǒng)電子交流調壓電路采用改變導通角的方法(移相角控制法)調節(jié)輸出電壓，以窄脈沖觸發(fā)觸發(fā)晶閘管，晶閘管導通時間小于半個工頻周期，因而輸出波形每半周均含“缺塊”，嚴重畸變的波形產生豐富的諧波，嚴重污染電網。另一方面對某些特定負載的運行也會造成很大影響，例如用于某些異步電機的調速會顯著增大電機損耗、增大振動和噪聲，極大限制了使用范圍。改善對電網的諧波影響，為克服輸出波形畸變問題，設計一種有效的改進電路，具有實際應用意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種改善諧波影響的電子調壓電路，占歇比控制調壓電路構成。電路結構緊湊，在提高效率的同時改善了對電網的諧波影響，解決了輸出波形畸變問題，且整體電路工作穩(wěn)定，不易受外界干擾影響。

本發(fā)明所采用的技術方案是：電子調壓電路由單相交流調壓電路、占歇比控制調壓電路組成。

所述單相交流調壓電路，使用了專用移相控制集成電路TCA785，改變RW1(即改變TCA785第11腳電壓)，即可改變晶閘管T的導通角從而實現(xiàn)調壓。在負載回路里串聯(lián)入一個雙向晶閘管，在交流輸入的每半周(即在晶閘管第一陽極T1與第二陽極T2受正向或負向電壓期間)固定時間由觸發(fā)電路給控制極G施加一個正向或負向觸發(fā)脈沖UG，晶閘管導通；在交流過零時晶閘管自動關斷，在負載Rz上得到的U_RL電壓波形。

所述調壓電路提出一種有序間歇輸出完整工頻周期波形的方案，解決了波形“缺塊”畸變導致的電力諧波問題，同時通過改變“間歇”時間，達到調節(jié)輸出電壓大小的目的。主要包括過零檢測單元、觸發(fā)電路單元、觸發(fā)驅動單元。其中，過零檢測單元，用于產生過零同步信號。它檢測電網正弦過零時刻并產生一個且每個工頻周期只有一個過零信號CLK作為觸發(fā)電路生成觸發(fā)電壓的同步信號。

觸發(fā)電路單元，用于產生準確的控制晶閘管通/斷的觸發(fā)信號。觸發(fā)信號的“起、止”與過零信號同步，觸發(fā)信號Ua(為高電平)在第1個CLK時出現(xiàn)，在第3個CLK時結束，其“起、止”均與過零信號同步，因此Ua高電平的總寬度會恰為兩個完整工頻周期，它決定了調壓器輸出電壓亦為完整工頻周期，為解決波形“缺塊”奠定必要條件。

觸發(fā)驅動單元，將觸發(fā)信號Ua變換為可直接觸發(fā)雙向晶閘管的觸發(fā)電壓。晶閘管單元，是負載主回路的開關元件。由“觸發(fā)電路”產生的觸發(fā)電壓因與過零信號C以同步，已保證了其時長總寬度恰為完整工頻周期整數倍，晶閘管在其觸發(fā)下導通相應時間，因而也就保證負載上的電壓波形為完整工頻周期的正弦，解決了波形“缺塊”畸變問題。觸發(fā)信號Ua寬度對應于電網的兩個完整工頻周期，通過驅動電路觸發(fā)晶閘管保持相應導通時間，因而在負載上得到兩個完整工頻周期的電壓U_RL，然后間歇6個工頻周期，周而復始不斷循環(huán)。

本發(fā)明的有益效果是：電路結構緊湊，在提高效率的同時改善了對電網的諧波影響，解決了輸出波形畸變問題，且整體電路工作穩(wěn)定，不易受外界干擾影響。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的單相交流調壓電路。

圖2是本發(fā)明的占歇比控制調壓電路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1，單相交流調壓電路，使用了專用移相控制集成電路TCA785，改變RW1(即改變TCA785第11腳電壓)，即可改變晶閘管T的導通角從而實現(xiàn)調壓。在負載回路里串聯(lián)入一個雙向晶閘管，在交流輸入的每半周(即在晶閘管第一陽極T1與第二陽極T2受正向或負向電壓期間)固定時間由觸發(fā)電路給控制極G施加一個正向或負向觸發(fā)脈沖UG，晶閘管導通；在交流過零時晶閘管自動關斷，在負載Rz上得到的U_RL電壓波形。

如圖2，調壓電路提出一種有序間歇輸出完整工頻周期波形的方案，解決了波形“缺塊”畸變導致的電力諧波問題，同時通過改變“間歇”時間，達到調節(jié)輸出電壓大小的目的。主要包括過零檢測單元、觸發(fā)電路單元、觸發(fā)驅動單元。其中，過零檢測單元，用于產生過零同步信號。它檢測電網正弦過零時刻并產生一個且每個工頻周期只有一個過零信號CLK作為觸發(fā)電路生成觸發(fā)電壓的同步信號。

觸發(fā)電路單元，用于產生準確的控制晶閘管通/斷的觸發(fā)信號。觸發(fā)信號的“起、止”與過零信號同步，觸發(fā)信號Ua(為高電平)在第1個CLK時出現(xiàn)，在第3個CLK時結束，其“起、止”均與過零信號同步，因此Ua高電平的總寬度會恰為兩個完整工頻周期，它決定了調壓器輸出電壓亦為完整工頻周期，為解決波形“缺塊”奠定必要條件。

觸發(fā)驅動單元，將觸發(fā)信號Ua變換為可直接觸發(fā)雙向晶閘管的觸發(fā)電壓。晶閘管單元，是負載主回路的開關元件。由“觸發(fā)電路”產生的觸發(fā)電壓因與過零信號C以同步，已保證了其時長總寬度恰為完整工頻周期整數倍，晶閘管在其觸發(fā)下導通相應時間，因而也就保證負載上的電壓波形為完整工頻周期的正弦，解決了波形“缺塊”畸變問題。觸發(fā)信號Ua寬度對應于電網的兩個完整工頻周期，通過驅動電路觸發(fā)晶閘管保持相應導通時間，因而在負載上得到兩個完整工頻周期的電壓U_RL，然后間歇6個工頻周期，周而復始不斷循環(huán)。