專利名稱：三重移相單相整流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單相整流電路，特別是涉及一種三重移相單相整流電路。
背景技術(shù)：
在單相交流電源供電的家用電器和開關(guān)電源領(lǐng)域，所采用電力電子變換器的前級電路大都采用單相不控整流電路。無論后級負(fù)帶何種負(fù)載，不控整流電路都屬于非線性負(fù)載，在網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生諧波電流和無功功率，造成網(wǎng)側(cè)諧波電流污染和較低的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，為此需要采用功率因數(shù)校正技術(shù)。對于小功率應(yīng)用領(lǐng)域，目前可以采用無源功率因數(shù)校正技術(shù)。除了功率因數(shù)校正效果相對較差之外，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制容易等優(yōu)點(diǎn)，因此目前仍然具有一定的應(yīng)用場合。在無源功率因數(shù)校正中，大部分做法是在網(wǎng)側(cè)線路上增加電感，進(jìn)行諧波電流抑制，其優(yōu)點(diǎn)是簡單，但是校正效果不是很理想，而且電感壓降較大，限制了負(fù)載能力。為此，現(xiàn)有技術(shù)就需要改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種三重移相單相整流電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中功率因數(shù)校正效果相對較差的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種三重移相單相整流電路，所述三重移相單相整流電路包括:單相交流電網(wǎng)、濾波電路、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路、以及滯后整流電路；其中，所述濾波電路的輸入端與單相交流電網(wǎng)相連，所述濾波電路的輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路以及滯后整流電路的輸入端相連，所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流橋電路、超前整流電路和滯后整流電路的輸出端相連。優(yōu)選地，單相交流電網(wǎng)包括火線和零線。優(yōu)選地，所述濾波電路包括:濾波電感和濾波電容；其中，所述濾波電感的輸入端與所述單相交流電網(wǎng)的火線相連，所述濾波電感的輸出端與所述濾波電容的一端相連，所述濾波電容的另一端與所述單相交流電網(wǎng)的零線相連。優(yōu)選地，所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路包括:第一二極管整流橋、電解電容、穩(wěn)定電阻；其中，所述電解電容和穩(wěn)定電阻并聯(lián)；所述第一二極管整流橋的兩個(gè)輸入端分別與所述濾波電路中濾波電容的一端的另一端，所述第一二極管整流橋的輸出正極連接電解電容的正極，所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極連接電解電容。優(yōu)選地，所述第一二極管整流橋的輸出正極連接電解電容的正極，形成直流輸出正極，所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極連接電解電容的負(fù)極，形成直流輸出負(fù)極。[0010]優(yōu)選地，所述超前整流電路包括:第一變壓器、第二二極管整流橋、以及移相電容；其中，所述移相電容的一端與所述濾波電路中的濾波電容的一端相連，所述移相電容的另一端與所述第一變壓器初級的一端相連，所述第一變壓器初級的另一端與濾波電路中的濾波電容的另一端相連；所述第一變壓器次級的兩端分別與所述第二二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端相連，所述第二二極管整流橋的兩個(gè)輸出正極和輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路的兩個(gè)直流輸出正極和輸出負(fù)極同極性相連。優(yōu)選地，所述滯后整流電路包括:第二變壓器、第三二極管整流橋、以及移相電感；其中，所述移相電感的一端與所述濾波電路中的濾波電容的一端相連，所述移相電感的另一端與所述第二變壓器初級的一端相連，所述第二變壓器初級的另一端與濾波電路中的濾波電容的另一端相連；所述第二變壓器次級的兩端分別與第三二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端相連，第三二極管整流橋的兩個(gè)直流輸出正極和輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路的兩個(gè)直流輸出正極和輸出負(fù)極同極性相連。如上所述，本實(shí)用新型所述的三重移相單相整流電路，具有以下有益效果:1、電路結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便；2、抑制諧波電流、功率因數(shù)校正效果好。
圖1顯示為本實(shí)用新型的三重移相單相整流電路的電路圖。元件標(biāo)號說明I單相交流電網(wǎng)2濾波電路3輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路4超前整流電路5滯后整流電路
具體實(shí)施方式
以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請參閱附圖。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例本實(shí)施例提供一種二重移相單相整流電路，如圖1所不，所述二重移相單相整流電路包括:單相交流電網(wǎng)1、濾波電路2、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3、超前整流電路4、以及滯后整流電路5。其中，所述濾波電路2的輸入端與單相交流電網(wǎng)I相連，所述濾波電路2的輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3、超前整流電路4以及滯后整流電路5的輸入端相連，所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流橋電路3、超前整流電路4和滯后整流電路5的輸出端相連，形成輸出正極DCP和負(fù)極DCN，從而構(gòu)成
二重移相單相整流電路。所述單相交流電網(wǎng)I包括:火線ACL和零線ACN。所述濾波電路2包括:濾波電感LI和濾波電容Cl ;其中，所述濾波電感LI的輸入端與所述單相交流電網(wǎng)I的火線ACL相連，所述濾波電感LI的輸出端與所述濾波電容Cl的一端相連，形成節(jié)點(diǎn)A,所述濾波電容Cl的另一端與所述單相交流電網(wǎng)I的零線VCN相連，形成節(jié)點(diǎn)B，節(jié)點(diǎn)A和B形成所述濾波電路I的輸出端。所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3包括:第一二極管整流橋B1、電解電容E1、穩(wěn)定電阻Rl ;其中，所述電解電容El和穩(wěn)定電阻Rl并聯(lián)；所述第一二極管整流橋BI的兩個(gè)輸入端分別與所述濾波電路I中濾波電容Cl的一端的另一端，即分別與節(jié)點(diǎn)A和B相連，所述第一二極管整流橋BI的輸出正極連接電解電容Cl的正極，形成直流輸出正極DCP，所述第一二極管整流橋BI的輸出負(fù)極連接電解電容Cl的負(fù)極，形成直流輸出負(fù)極 DCN。所述超前整流電路4包括:第一變壓器TR1、第二二極管整流橋B2、以及移相電容C2 ;其中，所述移相電容C2的一端與所述濾波電路I中的濾波電容Cl的一端相連，即與節(jié)點(diǎn)A相連，所述移相電容C2的另一端與所述第一變壓器TRl初級的一端相連，所述第一變壓器TRl初級的另一端與濾波電路I中的濾波電容Cl的另一端相連，即與節(jié)點(diǎn)B相連；所述第一變壓器TRl次級的兩端分別與所述第二二極管整流橋B2的兩個(gè)交流輸入端相連，所述第二二極管整流橋B2的兩個(gè)輸出正極和輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3的兩個(gè)直流輸出正極DCP和負(fù)極DCN同極性相連。所述滯后整流電路5包括:第二變壓器TR2、第三二極管整流橋B3、以及移相電感L2 ;其中，所述移相電感L2的一端與所述濾波電路I中的濾波電容Cl的一端相連，即與節(jié)點(diǎn)A相連，所述移相電感L2的另一端與所述第二變壓器TR2初級的一端相連，所述第二變壓器TR2初級的另一端與濾波電路I中的濾波電容Cl的另一端相連，即與節(jié)點(diǎn)B相連；所述第二變壓器TR2次級的兩端分別與第三二極管整流橋B3的兩個(gè)交流輸入端相連，第三二極管整流橋B3的兩個(gè)直流輸出正極和輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3的兩個(gè)直流輸出正極DCP和輸出負(fù)極DCN同極性相連。本實(shí)施例的工作原理為:本實(shí)用新型通過移相整流原理，產(chǎn)生錯時(shí)整流和可調(diào)整流強(qiáng)度，改善濾波電路后級電流波形，經(jīng)過濾波電路作用后，在網(wǎng)側(cè)得到近似單位功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)抑制諧波電流和改善網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)六脈動整流，改善直流輸出電壓波形。所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3為主整流器，用于傳遞主功率，產(chǎn)生位置居中的單窄電流波形；所述超前整流電路4為次整流器，用于傳遞次功率，產(chǎn)生位置超前的單窄電流波形；滯后整流電路4為次整流器，用于傳遞次功率，產(chǎn)生位置滯后的單窄電流波形。在節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B合成這三組單窄電流波形，這三組單窄電流波形合成后的經(jīng)過濾波電路2濾波后便可得到正弦度較高的電流波形，即可校正功率因數(shù)。簡而言之就是利用三組相位不同的整流器，即輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3、超前整流電路4，滯后整流電路5，產(chǎn)生錯時(shí)整流和可調(diào)整流強(qiáng)度，經(jīng)過濾波電路2作用，抑制諧波電流和改善網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)。這三組相位不同的整流器等效于六脈動整流，該六脈動整流可改善網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)。在本實(shí)施例中單相交流電網(wǎng)的交流電源為220VAC，額定輸出功率為3.5kW，空載輸出電壓310V，額定輸出直流電壓275VDC ;三個(gè)整流器B1、B2、B3的額定電流和額定電壓為25A/800V ;濾波電感LI為5.1mH;濾波電感L2為10.0mH;濾波電容Cl為交流電容
2.0 μ F/275V ;移相電容C2為交流電容10.0 μ F/275V ;第一變壓器TRl TR2為工頻硅鋼變壓器，輸入交流電壓220VAC，空載輸出交流電壓220VAC ；電解電容El為六只并聯(lián)電容組，6χ680μ F/350V。本實(shí)用新型所述的三重移相單相整流電路可廣泛地應(yīng)用在所有的前級電路為單相整流器的電力電子變換器中，其電路結(jié)構(gòu)簡單，控制簡便，，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)容易，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高，直流電壓平穩(wěn)。綜上所述，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種三重移相單相整流電路，其特征在于，所述三重移相單相整流電路包括:單相交流電網(wǎng)、濾波電路、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路、以及滯后整流電路；其中，所述濾波電路的輸入端與單相交流電網(wǎng)相連，所述濾波電路的輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路以及滯后整流電路的輸入端相連，所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流橋電路、超前整流電路和滯后整流電路的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三重移相單相整流電路，其特征在于:單相交流電網(wǎng)包括火線和零線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三重移相單相整流電路，其特征在于:所述濾波電路包括 濾波電感和濾波電容；其中，所述濾波電感的輸入端與所述單相交流電網(wǎng)的火線相連，所述濾波電感的輸出端與所述濾波電容的一端相連，所述濾波電容的另一端與所述單相交流電網(wǎng)的零線相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三重移相單相整流電路，其特征在于:所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路包括:第一二極管整流橋、電解電容、穩(wěn)定電阻；其中，所述電解電容和穩(wěn)定電阻并聯(lián)；所述第一二極管整流橋的兩個(gè)輸入端分別與所述濾波電路中濾波電容的一端的另一端，所述第一二極管整流橋的輸出正極連接電解電容的正極，所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極連接電解電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三重移相單相整流電路，其特征在于:所述第一二極管整流橋的輸出正極連接電解電容的正極，形成直流輸出正極，所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極連接電解電容的負(fù)極，形成直流輸出負(fù)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三重移相單相整流電路，其特征在于:所述超前整流電路包括:第一變壓器、第二二極管整流橋、以及移相電容；其中，所述移相電容的一端與所述濾波電路中的濾波電容的一端相連，所述移相電容的另一端與所述第一變壓器初級的一端相連，所述第一變壓器初級的 另一端與濾波電路中的濾波電容的另一端相連；所述第一變壓器次級的兩端分別與所述第二二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端相連，所述第二二極管整流橋的兩個(gè)輸出正極和輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路的兩個(gè)直流輸出正極和輸出負(fù)極同極性相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三重移相單相整流電路，其特征在于:所述滯后整流電路包括:第二變壓器、第三二極管整流橋、以及移相電感；其中，所述移相電感的一端與所述濾波電路中的濾波電容的一端相連，所述移相電感的另一端與所述第二變壓器初級的一端相連，所述第二變壓器初級的另一端與濾波電路中的濾波電容的另一端相連；所述第二變壓器次級的兩端分別與第三二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端相連，第三二極管整流橋的兩個(gè)直流輸出正極和輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路的兩個(gè)直流輸出正極和輸出負(fù)極同極性相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種三重移相單相整流電路，所述三重移相單相整流電路包括單相交流電網(wǎng)、濾波電路、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路、以及滯后整流電路；其中，所述濾波電路的輸入端與單相交流電網(wǎng)相連，所述濾波電路的輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路以及滯后整流電路的輸入端相連，所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流橋電路、超前整流電路和滯后整流電路的輸出端相連。本實(shí)用新型所述的三重移相單相整流電路可廣泛地應(yīng)用在所有的前級電路為單相整流器的電力電子變換器中，電路結(jié)構(gòu)簡單，控制簡便，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)容易，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高，直流電壓平穩(wěn)。
文檔編號H02M1/12GK202940738SQ20122056562
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者朱俊, 劉智翎, 管誠華, 李華武, 唐飛軍, 陶燦 申請人:上海儒競電子科技有限公司