專利名稱：用于功率因子校正和減少電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的失真和噪聲的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ電子領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及減少向負(fù)載傳遞或由負(fù)載產(chǎn)生的失真和噪聲以及提高功率因子。
背景技術(shù)：
功率因子校正是提高現(xiàn)代電力傳輸系統(tǒng)效率的重要成分。由于負(fù)載中消耗電カ的無功組件比如包括電動(dòng)機(jī)的裝置，在功率信號(hào)的電流和電壓組件之間形成相移。AC電カ系統(tǒng)的功率因子被定義為流向負(fù)載的實(shí)際功率對(duì)視在功率的比率并且為在0和I之間的數(shù)(一般表示為百分比，例如0. 5pf = 50% pf)。實(shí)際功率(P)是電路在特定時(shí)間執(zhí)行工作的能力。視在功率⑶是電路的電流和電壓的乘積。無功功率(Q)被定義為S的平方和P的平方之差的平方根。當(dāng)有無功負(fù)載時(shí)，比如帶有電容器或電感器，負(fù)載中的能量存儲(chǔ)導(dǎo)致電流和電壓波形之間的時(shí)間差。在AC電壓的每一周期期間，額外能量，除了負(fù)載中消耗的任何能量之外，暫時(shí)存儲(chǔ)在負(fù)載中在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中，并且然后在周期的后一秒的片段返回電網(wǎng)。這個(gè)非生產(chǎn)性功率的“漲落”増加了線路中的電流。因此，具有低功率因子的電路將比具有高功率因子的電路使用更高電流傳送給定量的實(shí)際功率。線性負(fù)載不改變電流波形的形狀，但是可以改變電流和電壓之間的相對(duì)定時(shí)(相位)。一般，校正功率因子的方法和設(shè)備涉及將具有已知無功值的固定校正負(fù)載耦合到電力線。固定的電容性無功負(fù)載抵消電感性負(fù)載的無功效應(yīng)，反之亦然，提高了線路的功率因子。但是，固定無功負(fù)載僅能將電力線的功率因子校正固定的量到某個(gè)程度，因?yàn)楣β室蜃涌梢允莿?dòng)態(tài)的，由于耦合和解耦合到電力線的負(fù)載的變化特征。因此，為了校正功率因子，后面的進(jìn)展包括有選擇地耦合到電力線的幾個(gè)固定的無功負(fù)載。但是，這種系統(tǒng)需要操作員來監(jiān)視，他必須持續(xù)地監(jiān)視功率因子以耦合和解耦合固定的無功負(fù)載以便抵消電力線的不斷變化的功率因子。變化的電子器件的狀況已在電力傳輸中引入了其他低效率。個(gè)人電子裝置的使用增加使得安裝在壁上的AC-DC轉(zhuǎn)換器的使用增加以向設(shè)備供電以及為日常物品的電池充電，比如筆記本電腦、蜂窩電話、照相機(jī)等等。這些物品的普遍存在使得用戶有幾個(gè)這種稱為“壁式電源”的轉(zhuǎn)換器耦合到電力系統(tǒng)中。最普通的2個(gè)AC-DC轉(zhuǎn)換器已知為線性轉(zhuǎn)換
器和切換模式轉(zhuǎn)換器。線性轉(zhuǎn)換器利用降壓變壓器將美國(guó)住宅可用的標(biāo)準(zhǔn)的120V電力降低為所需的AC電壓。橋整流器調(diào)整該電壓。橋整流器一般耦合到電容器。一般，這個(gè)電容器是高值的。電容器形成反電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)被充電和放電時(shí)，電容器形成近DC電壓。但是，當(dāng)它被充電時(shí)，電容器通過非線性橋整流器僅在周期的一部分拉電流。于是，電流波形與電壓不匹配并且包含重諧波失真分量。總諧波失真(THD)是所有諧波分量的功率對(duì)基本頻率的功率的和。這個(gè)諧波失真可以被反射回電力網(wǎng)絡(luò)。切換電源按照不同的原理工作而且將諧波注入電力傳輸網(wǎng)絡(luò)?？傊?，通過調(diào)整美國(guó)住宅可用的120V電壓，切換模式電源運(yùn)行。針對(duì)反電動(dòng)勢(shì)的調(diào)整，比如大儲(chǔ)存電容器，再加上諧波和失真。而且，各種類型的線性或切換模式集成電路的廣泛適配使系統(tǒng)產(chǎn)生電噪聲。而且，交流網(wǎng)絡(luò)中的無功分量降低了功率因子，并且集成電路使諧波和噪聲反映到電力線中。這些諧波表現(xiàn)為功率信號(hào)的電流分量中的諧波失真。因?yàn)殡娏W(wǎng)絡(luò)具有非零阻抗，伴隨著電流分量的失真也可以轉(zhuǎn)化為幅度失真。幅度失真是當(dāng)在指定條件下輸出幅度不是輸入幅度的線性函數(shù)時(shí)發(fā)生在系統(tǒng)、子系統(tǒng)或設(shè)備中的失真。還形成其他不良的效果，比如功率因子失真和能量傳送的總體減少。這些效果降低了效率且降低了電力傳輸?shù)馁|(zhì)量。為此，需要不僅能校正電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的功率因子而且能減少或消除電力線中的失真的方法和設(shè)備，因此使得電力傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量最大化。因此，可以減少總體能耗。

發(fā)明內(nèi)容
這里提供的發(fā)明使得通過電力網(wǎng)絡(luò)向負(fù)載傳輸電力的效率和質(zhì)量提高。受益于本公開的普通技術(shù)人員將理解這里討論的方法和設(shè)備可應(yīng)用于具有無功和非線性分量的多種負(fù)載，導(dǎo)致小于理想功率因子且導(dǎo)致失真和噪聲等等被注回到電力網(wǎng)絡(luò)中。在一些應(yīng)用中，負(fù)載是家庭住宅。負(fù)載是住宅中抽拉功率的所有裝置的并聯(lián)組合。對(duì)于電網(wǎng)，通過功率表，當(dāng)住宅中的用戶激活或關(guān)閉裝置時(shí)，住宅象一個(gè)具有變化的無功和非線性屬性的動(dòng)態(tài)負(fù)載。有利地，這里提供的發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)解決方案的固有缺點(diǎn)比如過高的成本、在多個(gè)位置的復(fù)雜的安裝、可能過度或不夠補(bǔ)償且減少PF的固定PF補(bǔ)償，以及性能差。這里提供的發(fā)明能通過動(dòng)態(tài)測(cè)量負(fù)載的無功功率分量以及耦合至少一個(gè)校正無功負(fù)載對(duì)負(fù)載校正功率因子。由于無功功率改變，比如當(dāng)洗衣機(jī)被啟動(dòng)時(shí)，本發(fā)明能識(shí)別負(fù)載的特征已經(jīng)改變，且能將其他校正無功負(fù)載耦合或解耦合到導(dǎo)致功率因子差的負(fù)載。而且，這里提供的發(fā)明能校正由網(wǎng)絡(luò)向負(fù)載傳輸?shù)碾娏χ械氖д?、噪聲等，因此提高了電カ的質(zhì)量。提供本發(fā)明用于將具有失真、噪聲的電信號(hào)等和參考信號(hào)相比較。電信號(hào)可以是通過網(wǎng)絡(luò)向負(fù)載傳輸?shù)墓β实碾娏鞣至?。參考信?hào)可以從向負(fù)載傳輸?shù)墓β实碾妷悍至揩@得，或者被單獨(dú)合成但是與電壓波形同步。校正信號(hào)通過比較參考信號(hào)或具有失真的信號(hào)或者從具有失真的信號(hào)減去參考信號(hào)而獲得。校正信號(hào)包括失真。根據(jù)校正信號(hào)，電流被從具有失真的信號(hào)拉或灌(sinking or sourcing),導(dǎo)致失真減少。有利地,本發(fā)明能校正住宅中在一個(gè)點(diǎn)由所有非線性負(fù)載引起的失真。本發(fā)明能耦合在電表和住宅之間。因此，本發(fā)明不可知住宅中裝置的數(shù)目、它們的位置或任何其他參數(shù)。而且，本發(fā)明能效高，因?yàn)樗葱枰纳屏耸д婧蚉F而不增加PF或失真且不在財(cái)產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中增加任何其他電負(fù)載。在本發(fā)明的ー個(gè)方面，一種減少具有失真的電信號(hào)中的失真的方法，包括感測(cè)具有失真的電信號(hào)中的失真以及組合失真的因子與具有失真的電信號(hào)。在一些實(shí)施方式中，所述感測(cè)步驟包括將具有失真的電信號(hào)與參考信號(hào)相比較以獲得差信號(hào)并縮放該差信號(hào)以形成失真因子。所述組合步驟包括如果失真因子為正，從具有失真的電信號(hào)減去失真因子，以及如果失真因子為負(fù)，將失真因子與具有失真的電信號(hào)相加。在一些實(shí)施方式中，所 述減步驟包括將失真因子應(yīng)用于耦合到具有失真的電信號(hào)的第一被控電流源以及所述加步驟包括將失真因子應(yīng)用于耦合到具有失真的電信號(hào)的第二被控電流源。將失真因子應(yīng)用于第一被控電流源還包括將功率因子校正的正功率信號(hào)應(yīng)用于第一被控電流源，以及將失真因子應(yīng)用于第二被控電流源還包括將功率因子校正的負(fù)功率信號(hào)應(yīng)用于第二被控電流源。在一些實(shí)施方式中，所述組合步驟包括調(diào)制失真因子。如果失真因子為負(fù)，失真因子則被加上具有失真的電信號(hào)，如果失真因子為正，從具有失真的電信號(hào)減去失真因子。通過將失真因子應(yīng)用于耦合到具有失真的電信號(hào)的第一開關(guān)以及將失真因子應(yīng)用于耦合到具有失真的電信號(hào)的第二開關(guān)，能實(shí)現(xiàn)所述加和減步驟。調(diào)制失真因子可包括脈沖寬度調(diào)制、delta-sigma調(diào)制、脈沖編碼調(diào)制、脈沖密度調(diào)制或脈沖位置調(diào)制。將失真因子應(yīng)用于第一開關(guān)包括將功率因子校正的正功率信號(hào)應(yīng)用于第一開關(guān)，以及將失真因子應(yīng)用于第二開關(guān)包括將功率因子校正的負(fù)功率信號(hào)應(yīng)用于第二開關(guān)。有利地，使用調(diào)制技術(shù)能高效地控制開關(guān)。在一些實(shí)施方式中，可以包括模擬或數(shù)字濾波器用于濾波調(diào)制信號(hào)。在一些應(yīng)用中，電カ網(wǎng)絡(luò)的阻抗可以遠(yuǎn)低于電カ網(wǎng)絡(luò)向其傳輸電力的負(fù)載的阻杭。在這種情況下，受益于本公開的人將理解灌或拉電流的方向可能需要反向。通過舉例，負(fù)失真通常通過向電カ線注入或灌電流來校正。但是，如果負(fù)載的阻抗大于網(wǎng)絡(luò)的阻杭，電流將被注入網(wǎng)絡(luò)而不是負(fù)載。因此，可以完成相反的功能。這導(dǎo)致從電網(wǎng)抽取的總電流波形的充分的失真校正。在本發(fā)明的另一方面，一種用于減少電力線中的失真的方法包括校正電カ線中的功率因子使得功率因子基本是1，將電カ線的電流部分與所需的參考信號(hào)相比較，從而形成校正信號(hào)，以及根據(jù)校正信號(hào)有選擇地拉和向電カ線灌電流。校正功率因子包括任何已知的功率因子校正方法或這里所述的任何方法。在一些實(shí)施方式中，有選擇地拉或灌電流包括將校正信號(hào)應(yīng)用于至少ー個(gè)被控電流源，其中被控電流源根據(jù)校正信號(hào)將電流供應(yīng)與電カ線耦合?？商鎿Q地，有選擇地拉或灌電流包括調(diào)制校正信號(hào)且將被調(diào)制的校正信號(hào)應(yīng)用于至少一個(gè)開關(guān)，其中該開關(guān)將電流供應(yīng)與電力線耦合并濾波調(diào)制噪聲。調(diào)制校正信號(hào)包括脈沖寬度調(diào)制、delta-sigma調(diào)制、脈沖編碼調(diào)制、脈沖密度調(diào)制或脈沖位置調(diào)制。在一些應(yīng)用中，電力網(wǎng)絡(luò)的阻抗可以遠(yuǎn)低于電力網(wǎng)絡(luò)向其傳輸電力的負(fù)載的阻抗。在這種情況下，受益于本公開的人將理解灌或拉電流的方向可能需要反向。通過舉例，負(fù)失真通常通過向電力線注入或灌電流來校正。但是，如果負(fù)載的阻抗大于網(wǎng)絡(luò)的阻抗，電流將被注入網(wǎng)絡(luò)而不是負(fù)載。因此，可以完成相反的功能。這導(dǎo)致從電網(wǎng)抽取的總電流波形的充分的失真校正。在運(yùn)行中，電信號(hào)中的失真，比如被向住宅傳送的功率減少。失真可以是諧波失真、幅度失真、噪聲、升高的譜噪聲等等。向住宅傳輸?shù)墓β拾妷汉碗娏?。一般，由于?fù)載中的非線性，向負(fù)載傳送的功率的電流分量將顯示失真。通過將電流與完美的正弦波比較，比如功率的電壓分量，能確定失真。這個(gè)完美的正弦波能用作參考信號(hào)。在電壓正弦波小于完美的情況下，比如當(dāng)幅度失真使電壓正弦波變形時(shí)，通過與電壓正弦波同步，可以局部創(chuàng)建近似完美的正弦波。例如，可利用過零轉(zhuǎn)變作為標(biāo)志以形成近似完美的正弦波。通過從具有失真的信號(hào)減去參考信號(hào)，形成校正信號(hào)。校正信號(hào)包括失真因子。失真的正部 分被應(yīng)用于耦合到向住宅傳輸電力的線路的拉電流。拉電流根據(jù)失真從線路中拉電流。類似地，失真的負(fù)部分被應(yīng)用于也耦合到向住宅傳輸電力的線路的電流源。當(dāng)失真為負(fù)時(shí)，電流源根據(jù)失真向線路中灌電流。因此，失真被從電網(wǎng)抽取的電流中去除。在一些實(shí)施方式中，可以調(diào)制校正信號(hào)以提高效率。方法比如脈沖寬度調(diào)制、delta-sigma調(diào)制、脈沖編碼調(diào)制、脈沖密度調(diào)制或脈沖位置調(diào)制。被調(diào)制的校正信號(hào)被應(yīng)用于激活的開關(guān)，比如M0SFET，根據(jù)失真將電流導(dǎo)入或?qū)С鱿蚍课莨╇姷木€路。在一些實(shí)施方式中，減少失真的方法還包括校正功率因子。動(dòng)態(tài)功率因子校正的方法包括確定第一負(fù)載的無功功率，確定由該無功功率引起的功率因子，確定耦合到第一負(fù)載以使該比率基本為I的最佳校正無功負(fù)載，以及將最佳校正無功負(fù)載耦合到第一負(fù)載。在一些實(shí)施方式中，將最佳無功負(fù)載稱合到第一負(fù)載包括為所需的精確度選擇量化水平，該量化水平具有最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)，確定MSB無功負(fù)載，確定LSB無功負(fù)載，以及關(guān)閉與獲得所需精確度需要的任一比特相關(guān)的開關(guān)，其中開關(guān)將MSB無功負(fù)載和LSB無功負(fù)載中的任一個(gè)電耦合到第一負(fù)載。一般，所需精確度包括確定比率的可接受的值。量化水平還能包括在MSB和LSB之間的至少一個(gè)比特。確定LSB無功負(fù)載、MSB無功負(fù)載以及至少一個(gè)比特的比特?zé)o功負(fù)載的值包括確定第一負(fù)載的最大無功分量。MSB無功負(fù)載、LSB無功負(fù)載以及至少一個(gè)比特的比特?zé)o功負(fù)載通常是電容器，且可通過任何開關(guān)、激活的開關(guān)、M0SFET、IGBT晶體管、一對(duì)MOSFET、一對(duì)IGBT晶體管、TRIAC、繼電器、晶閘管以及一對(duì)晶閘管耦合到無功負(fù)載。在一些實(shí)施方式中，無功功率被持續(xù)地監(jiān)視以及耦合到第一負(fù)載以使無功功率基本為O且功率因子基本為I的新的最佳校正無功負(fù)載被動(dòng)態(tài)確定。在本發(fā)明的另一方面，用于減少具有失真的電信號(hào)中的失真的系統(tǒng)包括用于使具有失真的信號(hào)中的功率因子基本為I的功率因子校正模塊，用于將電力線的電流部分與所需的參考信號(hào)相比較的減法器，從而形成校正信號(hào)，以及用于根據(jù)校正信號(hào)有選擇地拉和向電力線灌電流的電路。所述功率因子校正模塊包括傳感器，用于測(cè)量耦合到電力線的第一負(fù)載的無功功率以及用干與第一負(fù)載耦合以抵消第一負(fù)載的無功分量的多個(gè)比特?zé)o功負(fù)載。在一些實(shí)施方式中，用于有選擇地拉或灌電流的電路被配置用于將校正信號(hào)應(yīng)用于至少ー個(gè)被控電流源，其中被控電流源根據(jù)校正信號(hào)將電流供應(yīng)與電カ線耦合?？商鎿Q地，用于有選擇地拉或灌電流的電路包括調(diào)制器，用于調(diào)制校正信號(hào)且將被調(diào)制的校正信號(hào)應(yīng)用于至少一個(gè)開關(guān)，其中該開關(guān)將電流供應(yīng)與電カ線耦合，以及濾波器，用于濾波調(diào)制噪聲。調(diào)制器包括脈沖寬度調(diào)制器、delta-sigma調(diào)制器、脈沖編碼調(diào)制器、脈沖密度調(diào)制器或脈沖位置調(diào)制器。在運(yùn)行中，用于減少具有失真的電流信號(hào)中的失真的電路包括用于接收具有失真的電流信號(hào)的第一輸入，用于接收參考信號(hào)的第二輸入，耦合到第一輸入和第二輸入的減法器，用于從參考信號(hào)減去具有失真的電流信號(hào)因此形成第一校正信號(hào)，以及電路，用于有選擇地將第一校正信號(hào)的正部分和第一校正信號(hào)的負(fù)部分與具有失真的電流信號(hào)組合。減法器可以是模擬電路，比如配置用于從ー個(gè)輸入減去另一個(gè)輸入的運(yùn)算放大器?？商鎿Q地，減法器可以是數(shù)字系統(tǒng)，比如能從ー個(gè)轉(zhuǎn)換的比特流輸入數(shù)字地減去另ー個(gè)的A/D轉(zhuǎn)換器，以及用于將結(jié)果轉(zhuǎn)化為包括校正信號(hào)的模擬信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換器。 在一些實(shí)施方式中，用于有選擇地組合的電路可以是耦合到減法器的輸出用于確定校正信號(hào)的正部分的正整流器和第一被控電流源，以及耦合到減法器的輸出用于確定校正信號(hào)的負(fù)部分的負(fù)整流器和第二被控電流源。兩個(gè)被控電流源分別耦合到正電源和負(fù)電源以有選擇地從主電カ線拉或向主電カ線灌電流以便校正失真。在運(yùn)行中，當(dāng)失真為負(fù)吋，電流根據(jù)負(fù)失真被提供給電カ線以補(bǔ)償。同樣，當(dāng)失真為正時(shí)，電流根據(jù)正失真被拉，從而補(bǔ)償?？商鎿Q地，用于有選擇地組合的電路可以是耦合到減法器的輸出用于確定校正信號(hào)的正部分的正觸發(fā)比較器，耦合到減法器的輸出用于確定校正信號(hào)的負(fù)部分的負(fù)觸發(fā)比較器，以及調(diào)制器。調(diào)制器可以是任何有用類型的調(diào)制器，包括脈沖寬度調(diào)制器、delta-sigma調(diào)制器、脈沖編碼調(diào)制器、脈沖密度調(diào)制器或脈沖位置調(diào)制器。調(diào)制器能耦合到正觸發(fā)比較器的輸出和負(fù)觸發(fā)比較器的輸出用于調(diào)制校正信號(hào)的正部分和校正信號(hào)的負(fù)部分。在一些實(shí)施方式中，第一開關(guān)耦合到正觸發(fā)比較器。第一開關(guān)能有選擇地根據(jù)校正信號(hào)的正部分耦合來自負(fù)DC電源的電流，從而減少失真。同樣，第二開關(guān)能有選擇地根據(jù)校正信號(hào)的正部分耦合來自正DC電源的電流，從而減少失真。在一些應(yīng)用中，電カ網(wǎng)絡(luò)的阻抗可以遠(yuǎn)低于電カ網(wǎng)絡(luò)向其傳輸電力的負(fù)載的阻杭。在這種情況下，受益于本公開的人將理解灌或拉電流的方向可能需要反向。通過舉例，負(fù)失真通常通過向電カ線注入或灌電流來校正。但是，如果負(fù)載的阻抗大于網(wǎng)絡(luò)的阻杭，電流將被注入網(wǎng)絡(luò)而不是負(fù)載。因此，可以完成相反的功能。通過從電力線拉電流，電流被注入相反的方向。在一些實(shí)施方式中，用于減少失真的電路還包括用于使被傳輸?shù)碾娏骱碗妷褐g的功率因子基本統(tǒng)ー的功率因子校正電路，。用于功率因子校正的系統(tǒng)包括用于確定負(fù)載的無功功率的裝置，用于確定耦合到第一負(fù)載使功率因子基本為I且無功功率基本為0的最佳校正無功負(fù)載的裝置，以及用于將最佳無功負(fù)載耦合到第一負(fù)載的裝置。在一些實(shí)施方式中，用于將最佳無功負(fù)載耦合到第一負(fù)載的裝置包括用于為所需的精確度選擇量化水平的裝置，該量化水平具有最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)，用于確定MSB無功負(fù)載的裝置，用于確定LSB無功負(fù)載的裝置，以及用于關(guān)閉與獲得所需精確度需要的任一比特相關(guān)的開關(guān)的裝置，其中開關(guān)將MSB無功負(fù)載和LSB無功負(fù)載中的任一個(gè)電耦合到第一負(fù)載。量化水平還包括在MSB和LSB之間的至少一個(gè)比特。MSB和LSB之間的更多比特將導(dǎo)致功率因子校正的精確度更高，或功率因子更接近I。比特?zé)o功負(fù)載通常是電容器，且可通過開關(guān)、激活的開關(guān)、MOSFET、IGBT晶體管、一對(duì)MOSFET、一對(duì)IGBT晶體管、TRIAC、繼電器、晶閘管以及一對(duì)晶閘管耦合到無功負(fù)載。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，一種用于減少具有失真的電信號(hào)中的失真的系統(tǒng)包括用于將電力線中具有失真的電信號(hào)的至少一部分與所需的參考信號(hào)相比較，從而形成校正信號(hào)的電路，以及用于根據(jù)校正信號(hào)有選擇地從DC整流器和太陽能板之一向具有失真的電信號(hào)拉和灌電流以校正失真的電路；以及有選擇地從太陽能板將附加電流注入負(fù)載或電網(wǎng)中的至少一個(gè)。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括用于確定太陽能何時(shí)產(chǎn)生電流的處理器，以及用于在DC整流器和太陽能板之間切換用于拉和灌電流的處理器，其可以是同一處理單元。而且，所述系統(tǒng)包括變壓器，所述變壓器具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，用于電隔離用于有選擇地從電力線拉和灌的電路，其中次級(jí)繞組可以串聯(lián)或并聯(lián)耦合。優(yōu)選地，用于有選擇地拉和灌電流的電路包括有選擇地耦合到DC整流器和太陽能板中之一或提供正DC電流的 正DC電源，有選擇地耦合到DC整流器和太陽能板之一用于提供負(fù)DC電流的負(fù)DC電源，處理器用于響應(yīng)于負(fù)失真有選擇地從正DC電源之一向電力線灌電流，或響應(yīng)于正失真從電力線向負(fù)DC電源拉電流，其也可以是上述的同一處理器。類似地，一種用于校正電力線中諧波失真的方法包括產(chǎn)生上述校正信號(hào)，從整流器和太陽能系統(tǒng)之一產(chǎn)生正DC電流，通過反向正DC電流產(chǎn)生負(fù)DC電流，根據(jù)校正信號(hào)有選擇地向負(fù)載灌正DC電流以校正負(fù)失真，根據(jù)校正信號(hào)有選擇地向負(fù)載灌負(fù)DC電流以校正正失真，以及從太陽能系統(tǒng)將附加的可用功率注入到負(fù)載和電力線中的至少一個(gè)，從而增加了總電流。優(yōu)選地，所述方法還包括使負(fù)載與正DC電源和負(fù)DC電源電隔離。在一些實(shí)施方式中，從整流器和太陽能系統(tǒng)之一產(chǎn)生正DC電流包括確定太陽能系統(tǒng)是否正在產(chǎn)生電流，以及如果太陽能系統(tǒng)正在產(chǎn)生電流，從太陽能系統(tǒng)灌電流，或者如果太陽能系統(tǒng)不是正在產(chǎn)生電流，從整流器灌電流。有利地，所述方法和設(shè)備使得從太陽能系統(tǒng)注入電流而不使用價(jià)格高且低效的逆變器，下面將詳細(xì)說明。在本發(fā)明的另一方面，一種用于校正諧波失真的系統(tǒng)包括用于確定電力線中諧波能量的裝置，用于存儲(chǔ)該諧波能量的裝置，以及用于有選擇地釋放諧波能量以抵消相反量值的諧波能量的裝置。優(yōu)選地，用于確定電力線中諧波能量的裝置如上所述，包括用于測(cè)量電力線中電流分量的傳感器，用于產(chǎn)生參考信號(hào)的振蕩器，以及用于將電流分量與參考信號(hào)比較從而產(chǎn)生校正信號(hào)的比較器，其中校正信號(hào)代表電力線中的諧波能量。用于存儲(chǔ)能量的裝置可以是電容器或電感器。能量被開關(guān)釋放，其有選擇地在正電源、負(fù)電源和負(fù)載之間耦合用于存儲(chǔ)能量的裝置。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括調(diào)制校正信號(hào)的調(diào)制器以驅(qū)動(dòng)晶體管有選擇地為存儲(chǔ)能量的裝置充電。同樣，一種用于校正具有諧波失真的信號(hào)中的諧波失真的方法包括確定電力線中的諧波能量，存儲(chǔ)諧波能量，以及有選擇地釋放諧波能量以抵消相反量值的諧波能量。如上所述，產(chǎn)生校正信號(hào)，以及如上所述，能量被存儲(chǔ)和釋放?？梢岳斫猓褂弥C波能量校正未來的諧波誤差可以避免使用外部功率源校正能量，或從電力線抽取更大的電流。
在另一實(shí)施方式中，考慮電源的調(diào)制。這種實(shí)施方式包括用于將電力線中具有失真的電信號(hào)的至少一部分與所需的參考信號(hào)相比較從而形成校正信號(hào)的裝置，以及用于分別從負(fù)電源和正電源有選擇地向電力線拉和灌電流的裝置，用于根據(jù)校正信號(hào)調(diào)制正電源的裝置，以及用于根據(jù)校正信號(hào)調(diào)制負(fù)電源的裝置。在模擬電子設(shè)備中，這種電源稱為H類放大器。H類放大器享有更高的效率，因?yàn)殡娫淳o密跟蹤放大器的電流級(jí)。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，電源跟蹤校正信號(hào)。優(yōu)選地，用于比較的裝置包括用于感測(cè)具有失真的信號(hào)的傳感器，用于產(chǎn)生參考信號(hào)的振蕩器，以及用于將具有失真的信號(hào)與參考信號(hào)比較從而產(chǎn)生校正信號(hào)的比較器。用于有選擇的拉和灌電流的裝置包括耦合到正電源的第一晶體管，用于根據(jù)校正信號(hào)灌電流以校正負(fù)諧波，以及耦合到負(fù)電源的第二晶體管，用于根據(jù)校正信號(hào)拉電流以校正正諧波。用于調(diào)制電源的裝置包括用于接收校正信號(hào)的第一晶體管以及用于分別取得校正信號(hào)的正和負(fù)平均的LC續(xù)流網(wǎng)絡(luò)(LC-flywheel network)。用于以上實(shí)施方式的對(duì)應(yīng)方法包括如上所述形成校正信號(hào)，分別從負(fù)電源和正電源有選擇地向具有失真的電信號(hào)拉和灌電流，以及根據(jù)校正信號(hào)調(diào)制電源。
有利地，以上概括的實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)在家庭住宅的規(guī)模。以上概括的系統(tǒng)和電路可以被不昂貴地生產(chǎn)，允許普通的房主接入這種設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)解決方案一般包括目標(biāo)為工業(yè)應(yīng)用的設(shè)備，以及因此被配置用于校正大得多的電流承載能力的網(wǎng)絡(luò)中的功率因子。因此，它們非常大且花費(fèi)成千上萬美元并且不是住宅應(yīng)用可接受的。其他解決方案僅校正功率因子且必須應(yīng)用于家庭中的單個(gè)設(shè)備。而且，它們一般是不能充分校正功率因子的固定的電容器功率因子校正單元，并且在一些實(shí)例中可以降低功率因子。此外，其他解決方案是系統(tǒng)，其中中央控制單元驅(qū)動(dòng)功率因子以及必須耦合到單個(gè)器件的諧波校正單元，其中每個(gè)耦合是安裝步驟。這種系統(tǒng)還試圖通過抽取和驅(qū)散純阻性負(fù)載比如單個(gè)器件中的電流校正電流波形。相反地，其中實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)和電路和方法一般耦合在主電表和住宅之間，能夠簡(jiǎn)單地一步安裝。


圖I是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的功率因子校正電路的示意框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的功率因子校正電路的示意框圖。圖3A是功率因子校正的具有失真的功率信號(hào)的時(shí)間對(duì)幅度的圖。圖3B是功率因子校正的具有失真的功率信號(hào)的時(shí)間對(duì)幅度的圖。圖3C是功率因子校正的具有失真的功率信號(hào)的時(shí)間對(duì)幅度的圖。圖3D是具有差的功率因子的功率信號(hào)的時(shí)間對(duì)幅度的圖、失真和校正失真的方法。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的失真減少電路的示意框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有調(diào)制的失真減少電路的示意框圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有調(diào)制的失真減少電路的示意框圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有調(diào)制和增強(qiáng)濾波的失真減少電路的示意框圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有調(diào)制和增強(qiáng)濾波的失真減少電路的示意框圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有調(diào)制和增強(qiáng)濾波的失真減少電路的替代示意框圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有調(diào)制和增強(qiáng)濾波以及電隔離的失真減少電路的示意框圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有調(diào)制和增強(qiáng)濾波以及與負(fù)載串聯(lián)耦合的電隔離的失真減少電路的示意框圖。圖12A是G類電源波形的示例。圖12B是H類電源波形的示例。 圖12C是具有H類電源的失真減少電路的示意框圖。圖12D是具有H類電源的失真減少電路的增強(qiáng)的示意框圖。圖13A是具有太陽能系統(tǒng)的失真減少電路的不意框圖。圖13B是現(xiàn)有技術(shù)太陽能系統(tǒng)的示意框圖。圖13C是由太陽能系統(tǒng)產(chǎn)生、注入到房屋負(fù)載或AC電網(wǎng)的電流的圖形表示。圖14A是具有回收諧波能量并用它校正后來的諧波失真的能力的失真減少電路的示意框圖。圖14B是可被回收用于以后校正諧波失真的失真的電流信號(hào)中的能量的圖形表
/Jn ο圖14C是具有回收諧波能量并用它校正后來的諧波失真的能力的失真減少電路的示意框圖。圖14D是具有回收諧波能量并用它校正后來的諧波失真的能力的失真減少電路的示意框圖。
具體實(shí)施例方式在下列說明中，為了解釋，提出各種細(xì)節(jié)和替代。但是，受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不使用這些具體細(xì)節(jié)。在其他實(shí)例中，為了不用不必要的細(xì)節(jié)模糊本發(fā)明的說明，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備顯示為框圖形式。功率因子校正方法和設(shè)備圖I是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的功率因子校正電路(PFC) 100的示意框圖。功率因子(PF)定義為流向負(fù)載的實(shí)際功率對(duì)視在功率的比率，并且是在O和I之間的數(shù)。它可表示為百分比，即O. 5pf是50%。實(shí)際功率是電路在特定時(shí)間執(zhí)行工作的能力。視在功率是電路的電流和電壓的成乘積。對(duì)于相同量的傳送的有用功率，PF基本接近O的負(fù)載比PF接近I的負(fù)載抽取更多電流。一般理解，PF接近O被視為低PF以及PF接近I被視為高PF。非常需要優(yōu)化PF并使它接近I尤其是當(dāng)且如果公用事業(yè)能量表僅記錄按時(shí)間消耗的視在功率而不是有功功率。一般，公用事業(yè)公司希望在電力網(wǎng)絡(luò)中具有好的功率因子，以便優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施且使它可向其消費(fèi)者傳輸?shù)挠泄δ芰孔畲?。差的功率因子比如O. 9和更低，將在線路中產(chǎn)生過多的視在電流損失且因較高的電流使電網(wǎng)緊張。在圖I的示例中，PFC100被配置用于校正向由負(fù)載120表示的住宅或家庭傳輸?shù)墓β实墓β室蜃?。PFC100—般耦合到110VAC線路IOlA和中性線101B。PFC100耦合在標(biāo)準(zhǔn)電表101和負(fù)載120之間。大多數(shù)家庭具有都代表消耗功率的負(fù)載的幾個(gè)電器。通常，每個(gè)負(fù)載具有無功分量。這個(gè)無功分量一般是家庭中發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)普通負(fù)載的電感屬性的結(jié)果，比如洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)、烘干機(jī)HVAC單元或洗碗機(jī)等。所有這些負(fù)載的組合顯現(xiàn)為公用電表101的單個(gè)負(fù)載120。但是，隨著不同器件被激活和關(guān)閉，電表101所見的負(fù)載120的無功和實(shí)際分量動(dòng)態(tài)改變。為此，動(dòng)態(tài)PFC100能動(dòng)態(tài)地校正負(fù)載120的PF。在一些實(shí)施方式中，無功功率測(cè)量模塊105通過第一絕緣導(dǎo)線組102和第二導(dǎo)線組103電耦合到110VAC電力線(也稱為相線)IOlA和中性線101B。所示示例，第一絕緣導(dǎo)線組102可以是耦合到110VAC電力線IOlA的電線。第一觸點(diǎn)組102測(cè)量向負(fù)載傳輸?shù)墓β实南嚯娏鞣至?。第二觸點(diǎn)組103跨110VAC電力線IOlA和中性線IOlB耦合以測(cè)量相電壓?？砂ń祲鹤儔浩?03A以降低電壓的幅度，使PFC100更簡(jiǎn)化，因?yàn)檩^低的電壓電子設(shè)備成本效率更高且使設(shè)計(jì)更容易。無功功率測(cè)量模塊105能通過導(dǎo)線102和103確定負(fù)載的無功功率。通過示例，無功功率測(cè)量模塊105可包括處理器單元，比如模擬設(shè)備ADE7878。測(cè)量模塊105還可與外部處理器107通信。在一些實(shí)施方式中，控制器107可以有選擇地耦合具有不同值的若干無功負(fù)載，例如電容器110A-110C與負(fù)載120并聯(lián)以便補(bǔ)償負(fù)載120的無功分量。使用二元實(shí)現(xiàn)將負(fù) 載110A-110C與負(fù)載120耦合。為了確定負(fù)載110A-110C的值，最好首先確定最小和最大無功功率補(bǔ)償范圍。在二元實(shí)現(xiàn)中，可以顯示PFC100的精確度可以精確為負(fù)載110A-110C中最小值的無功功率的值的一半，其中每個(gè)負(fù)載對(duì)應(yīng)一個(gè)比特或量化水平。負(fù)載110A-110C中最小值是最小比特?zé)o功負(fù)載和所需量化的最小分量。PFC100的示例性實(shí)現(xiàn)顯示量化水平為3。換句話說，有3個(gè)比特?zé)o功負(fù)載，最低的是LSB，或最低有效位無功負(fù)載，且最高的是MSB，或最高有效位無功負(fù)載。PFC100的精確度可以表示為Errmx = LSB/2其中LSB由等式最優(yōu)地選擇LSB = VARmax/ (2ν_· 5)其中VARmax是要補(bǔ)償?shù)呢?fù)載120的最大無功值以及N是量化水平?？梢岳斫饬炕脚c負(fù)載120的無功部分的補(bǔ)償?shù)木_度直接成比例。所需的量化水平可以確定為所需的精確度對(duì)成本和復(fù)雜度的平衡。要校正的負(fù)載120的最小和最大無功功率的大約50個(gè)樣本的模擬示出在表I中表I
權(quán)利要求
1.一種用于減少具有失真的電信號(hào)中的失真的系統(tǒng)，包括 a.電路，用于將電力線中具有失真的電信號(hào)的至少一部分與所需的參考信號(hào)相比較，從而形成校正信號(hào)；以及 b.電路，用于根據(jù)所述校正信號(hào)有選擇地從DC整流器和太陽能板之一向具有失真的電信號(hào)拉和灌電流以校正失真；以及有選擇地從太陽能板將附加電流注入負(fù)載或電網(wǎng)中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括用于確定太陽能何時(shí)產(chǎn)生電流的處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括用于在DC整流器和太陽能板之間切換以用于拉和灌電流的處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括變壓器，所述變壓器具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，用于電隔離用于有選擇地從電力線拉和灌的電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述次級(jí)繞組并聯(lián)耦合到負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述次級(jí)繞組串聯(lián)耦合到負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中失真包括諧波失真、噪聲、升高的譜噪聲和幅度調(diào)制中的任一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括功率因子校正模塊，用于使具有噪聲的電信號(hào)的功率因子基本為I。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述功率因子校正模塊包括 a.傳感器，用于測(cè)量耦合到電力線的第一負(fù)載的無功功率；以及 b.多個(gè)比特?zé)o功負(fù)載,用于與第一負(fù)載稱合以抵消第一負(fù)載的無功分量。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述用于有選擇地拉或灌電流的電路將所述校正信號(hào)應(yīng)用于至少一個(gè)被控電流源，其中所述被控電流源根據(jù)所述校正信號(hào)將DC整流器和太陽能板中之一與所述電力線耦合。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中用于有選擇地拉或灌電流的電路包括 a.調(diào)制器，用于調(diào)制校正信號(hào)且將被調(diào)制的校正信號(hào)應(yīng)用于至少一個(gè)開關(guān)，其中所述開關(guān)將由DC整流器和太陽能板中之一提供的電流與所述電力線耦合；以及 b.濾波器，用于濾波調(diào)制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)制器包括脈沖寬度調(diào)制器、delta-sigma調(diào)制器、脈沖編碼調(diào)制器、脈沖密度調(diào)制器或脈沖位置調(diào)制器中的任一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中用于有選擇地拉或灌電流的電路包括 a.正DC電源，有選擇地耦合到DC整流器和太陽能板中之一以用于提供正DC電流； b.負(fù)DC電源，有選擇地耦合到DC整流器和太陽能板之一以用于提供負(fù)DC電流； c.處理器，用于響應(yīng)于負(fù)失真有選擇地從正DC電源之一向電力線灌電流；或響應(yīng)于正失真從電力線向負(fù)DC電源拉電流。
14.一種用于減少電力線中諧波失真的設(shè)備，所述系統(tǒng)包括 a.相線和中性線，耦合在公用電表和等效房屋負(fù)載之間； b.整流器，耦合到相線和中性線以用于將AC電流整流為DC電流； c.太陽能系統(tǒng)，用于產(chǎn)生DC電流； d.兩個(gè)位置開關(guān)，用于有選擇地耦合整流器和太陽能系統(tǒng)之一；e.處理系統(tǒng)，確定相線中的諧波失真，產(chǎn)生校正信號(hào)，調(diào)制校正信號(hào)，以及控制所述兩個(gè)位置開關(guān)； f.第一晶體管，耦合在所述兩個(gè)位置開關(guān)和負(fù)載之間以用于根據(jù)校正信號(hào)有選擇地將正電流耦合到負(fù)載以校正負(fù)失真； g.負(fù)電源，耦合到所述兩個(gè)位置開關(guān)以用于將DC功率反向?yàn)樨?fù)DC電流； h.第二晶體管，耦合在所述負(fù)DC電源和負(fù)載之間以用于根據(jù)校正信號(hào)有選擇地將負(fù)電流耦合到負(fù)載以校正正失真； i.變壓器，包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，用于將負(fù)載與所述第一晶體管和所述第二晶體管電隔尚。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述變壓器的次級(jí)繞組并聯(lián)耦合到負(fù)載。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述變壓器的次級(jí)繞組串聯(lián)耦合到負(fù)載。
17.一種用于校正電カ線中諧波失真的方法，包括 a.測(cè)量電カ線中的電流分量； b.產(chǎn)生參考信號(hào)； c.將所述參考信號(hào)與所述電流分量相比較以產(chǎn)生校正信號(hào)； d.從整流器和太陽能系統(tǒng)之ー產(chǎn)生正DC電流； e.通過反向正DC電流產(chǎn)生負(fù)DC電流； f.根據(jù)所述校正信號(hào)有選擇地向負(fù)載灌正DC電流以校正負(fù)失真； g.根據(jù)所述校正信號(hào)有選擇地向負(fù)載灌負(fù)DC電流以校正正失真；以及 h.從所述太陽能系統(tǒng)將附加的可用功率注入到負(fù)載和電カ線中的至少ー個(gè)，從而増加總電流。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括使負(fù)載與正DC電源和負(fù)DC電源電隔離。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使負(fù)載與正DC電源和負(fù)DC電源電隔離將電絕緣體與負(fù)載并聯(lián)耦合。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使負(fù)載與正DC電源和負(fù)DC電源電隔離將電絕緣體與負(fù)載串聯(lián)耦合。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中產(chǎn)生校正信號(hào)包括將所述校正信號(hào)與調(diào)制信號(hào)混合。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中有選擇地灌正DC電流包括濾波調(diào)制信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中有選擇地灌負(fù)DC電流包括濾波調(diào)制信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中從整流器和太陽能系統(tǒng)之ー產(chǎn)生正DC電流包括 a.確定太陽能系統(tǒng)是否正在產(chǎn)生電流；以及 b.如果太陽能系統(tǒng)正在產(chǎn)生電流，則從太陽能系統(tǒng)灌電流，或者如果太陽能系統(tǒng)不是正在產(chǎn)生電流，則從整流器灌電流。
25.一種用于校正諧波失真的系統(tǒng)，包括 a.用于確定電カ線中諧波能量的裝置； b.用于存儲(chǔ)諧波能量的裝置；以及 c.用于有選擇地釋放諧波能量以抵消相反量值的諧波能量的裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中用于確定電カ線中諧波能量的裝置包括 a.傳感器，用于測(cè)量電カ線中的電流分量； b.振蕩器，用于產(chǎn)生參考信號(hào)；以及 c.比較器，用于將電流分量與參考信號(hào)比較從而產(chǎn)生校正信號(hào)，其中所述校正信號(hào)代表電カ線中的諧波能量。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中用于存儲(chǔ)能量的裝置包括至少ー個(gè)電容器。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中用于有選擇地釋放諧波能量的裝置包括開關(guān)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)有選擇地將用于存儲(chǔ)諧波能量的裝置耦合在正電源、負(fù)電源中的任ー個(gè)與負(fù)載之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，還包括調(diào)制器，調(diào)制校正信號(hào)以驅(qū)動(dòng)晶體管有選擇地為用于存儲(chǔ)能量的裝置充電。
31.ー種校正具有諧波失真的信號(hào)中的諧波失真的方法，包括 a.確定電力線中的諧波能量； b.存儲(chǔ)諧波能量；以及 c.有選擇地釋放諧波能量以抵消相反量值的諧波能量。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中確定電力線中的諧波能量包括 a.測(cè)量電カ線中的電流分量； b.產(chǎn)生參考信號(hào)；以及 c.將電流分量與參考信號(hào)比較從而產(chǎn)生校正信號(hào)，其中所述校正信號(hào)代表電カ線中的諧波能量。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中存儲(chǔ)能量包括為至少ー個(gè)電容器充電。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中有選擇地釋放諧波能量包括激活開關(guān)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中激活開關(guān)有選擇地將用于存儲(chǔ)諧波能量的裝置耦合在正電源、負(fù)電源中的任ー個(gè)與負(fù)載之間。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，還包括調(diào)制校正信號(hào)以驅(qū)動(dòng)晶體管有選擇地為用于存儲(chǔ)能量的裝置充電。
37.一種用于減少具有失真的電信號(hào)中的失真的系統(tǒng)，包括 a.用于將電カ線中具有失真的電信號(hào)的至少一部分與所需的參考信號(hào)相比較，從而形成校正信號(hào)的裝置； b.用于分別從負(fù)電源和正電源有選擇地向具有失真的電信號(hào)拉和灌電流的裝置； c.用于根據(jù)校正信號(hào)調(diào)制正電源的裝置；以及 d.用于根據(jù)校正信號(hào)調(diào)制負(fù)電源的裝置。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中用于比較的裝置包括 a.傳感器，用于感測(cè)具有失真的信號(hào)； b.振蕩器，用于產(chǎn)生參考信號(hào)；以及 c.比較器，用于將具有失真的信號(hào)與參考信號(hào)比較從而產(chǎn)生校正信號(hào)。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中用于有選擇的拉和灌電流的裝置包括耦合到正電源的第一晶體管，用于根據(jù)校正信號(hào)灌電流以校正負(fù)諧波，以及耦合到負(fù)電源的第二晶體管，用于根據(jù)校正信號(hào)拉電流以校正正諧波。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中用于有選擇的拉和灌電流的裝置還包括用于調(diào)制校正信號(hào)的調(diào)制器。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中用于調(diào)制正電源的裝置包括 a.用于接收校正信號(hào)的第一晶體管；以及 b.用于取得校正信號(hào)的正平均的LC續(xù)流網(wǎng)絡(luò)。
42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中用于調(diào)制負(fù)電源的裝置包括 a.用于接收校正信號(hào)的第二晶體管；以及 b.用于取得校正信號(hào)的負(fù)平均的LC續(xù)流網(wǎng)絡(luò)。
43.一種用于減少具有失真的電信號(hào)中的失真的方法，包括 a.將電力線中具有失真的電信號(hào)的至少一部分與所需的參考信號(hào)相比較，從而形成校正信號(hào)； b.分別從負(fù)電源和正電源有選擇地向具有失真的電信號(hào)拉和灌電流； c.根據(jù)校正信號(hào)調(diào)制正電源；以及 d.根據(jù)校正信號(hào)調(diào)制負(fù)電源。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中比較包括 a.感測(cè)具有失真的信號(hào)； b.產(chǎn)生參考信號(hào)；以及 c.將具有失真的信號(hào)與參考信號(hào)比較從而產(chǎn)生校正信號(hào)。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中有選擇的拉和灌電流包括 a.控制耦合為從正電源灌電流的第一晶體管的柵極，以根據(jù)校正信號(hào)校正負(fù)諧波，以及 b.控制耦合為拉電流到負(fù)電源的第一晶體管的柵極，以根據(jù)校正信號(hào)校正正諧波。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中有選擇的拉和灌電流還包括調(diào)制校正信號(hào)。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中調(diào)制正電源包括 a.調(diào)制校正信號(hào)； b.接收校正信號(hào)；以及 c.獲得校正信號(hào)的正平均。
48.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中調(diào)制負(fù)電源包括 a.調(diào)制校正信號(hào)； b.接收校正信號(hào)；以及 c.獲得校正信號(hào)的負(fù)平均。
全文摘要
用于功率因子校正的方法和設(shè)備包括有選擇地將比特?zé)o功負(fù)載與具有動(dòng)態(tài)無功屬性的負(fù)載耦合以動(dòng)態(tài)校正功率因子。用于減少電力傳輸系統(tǒng)中的失真的方法和設(shè)備包括用于確定電力線中的失真的裝置，根據(jù)失真形成校正信號(hào)，以及根據(jù)校正信號(hào)有選擇地向電力線拉和灌電流。而且，太陽能系統(tǒng)的功率經(jīng)由相同設(shè)備被注入負(fù)載。
文檔編號(hào)H02M1/12GK102823123SQ201180015738
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者P·A·拉達(dá), J·H·瑪格納斯科 申請(qǐng)人:吉尼瓦潔凈技術(shù)公司