[發明專利]大功率電源設備

無效

• 申請號: 201110365235.7
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102412573A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 馬書叁;羅證嘉;董自信
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司;中達光電工業（吳江）有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02M1/14
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 曾紅

技術領域

本發明涉及電源設備，尤其涉及內含突波吸收的大功率電源設備。

背景技術

電網中的諧波電流，對用電設備和電網本身都會造成很大的危害，世界許多國家都發布了限制電網諧波的國家標準，特別是采用不可控整流的大功率電源設備對電網的污染尤為嚴重。因此，在此類電源設備中，通常在不可控整流后的直流母線中串接直流電抗器以減少電流諧波對電網的污染以及改善功率因子。

參照圖1，圖1繪示了現有的大功率電源設備的電路結構圖。如圖1所示，大功率電源設備100，耦接一三相(R、S、T)電網(未繪示)，包括：一前置突波吸收裝置110、一整流電路120、一直流電抗器L₁及一濾波電容C₁。前置突波吸收裝置110，耦接于三相電網，包括一相-相突波吸收電路111及一相-地突波吸收電路112。相-相突波吸收電路111由三個壓敏電阻R_u1、R_u2及R_u3構成“角型”以吸收三相電網中的各“相-相”間的突波；相-地突波吸收電路112由構成“星型”的三個壓敏電阻R_u4、R_u5及R_u6與壓敏電阻R_u7所組成，用以吸收三相電網中的“相-地”間的突波。整流電路120，耦接于三相電網，用以將三相電網所提供的交流電轉為直流電，其包括整流二極管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅及D₆。直流電抗器L₁耦接于整流電路120，即串接在整流電路的直流側的直流母線中，可以用來抑制整流電路120所產生的沖擊電流的幅值。濾波電容C₁，耦接于整流電路120，用以對整流電路120所產生的直流信號進行過濾，以去除干擾信號，從而使得大功率電源設備100輸出電壓V_o，此電壓V_o可以用以給負載提供所需電壓。在此大功率電源設備100中，雖然可以通過前置突波吸收裝置110吸收三相電網所產生的突波，但是，當三相電網所提供的電壓較大時，對應的第一、第二突波吸收電路中壓敏電阻的工作電壓較大，將導致突波經過突波吸收裝置110后仍會有較大殘壓突波輸入整流電路120中，此殘壓突波會在直流電抗器L₁上產生一個較大的瞬時感應電壓V_L，而此感應電壓V_L將可能導致擊穿整流電路120中的整流二極管。此外，由于整流電路120中所采用的整流元件是不可控閥器件，如整流二極管，當電源開關開啟時，整流電路120的輸出本身也會產生突波，同理，此突波也將導致直流電抗器產生感應電壓V_L，此感應電壓V_L將有可能反向擊穿整流電路120中的整流二極管。為了防止這種現象的發生，本領域相關技術人員則在整流電路120的直流側并聯一個鉗位組件，如壓敏電阻或鉗位二極管。

參照圖2，圖2繪示了現有的大功率電源設備的另一電路結構圖。如圖2所示，大功率電源設備100中，在整流電路120的直流側并聯了一個壓敏電阻R_u8。但是，當沒有雷擊或開關啟動時所產生的突波時，直流母線電壓將很大，從而使得所配置的壓敏電阻R_u8的工作電壓需很大，由于壓敏電阻自身的特性，其殘壓更加大。因此，當雷擊或開關啟動產生突波時，壓敏電阻R_u8所能吸收的的突波有限，進而達不到鉗位保護效果。而鉗位二極管因耐沖擊電流較小，常因沒有辦法承受雷擊或開關突波沖擊而損壞。

有鑒于此，如何設計一種大功率電源設備，以便既能改善電流諧波對電網的污染與改善功率因子，還能不損壞其整流電路中的元器件，是業內相關技術人員亟待解決的一項技術問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種大功率電源設備，包括：一整流電路，用以將交流轉換為直流；一直流電抗器，串接于整流電路的直流側，用以改善電流波形；以及一突波吸收裝置，耦接于直流電抗器的兩端，與直流電抗器相并聯；其中，當直流電抗器因整流電路直流側的突波產生與整流電路的直流側電流流向相反的一感應電壓時，突波吸收裝置開啟將直流電抗器產生的感應電壓鉗位在一安全電壓范圍內。

在本發明的一實施方式中，當所述直流電抗器未產生所述感應電壓時，所述突波吸收裝置關閉且呈高阻狀態。

在本發明的一實施方式中，突波吸收裝置為一壓敏電阻。