[實(shí)用新型]高功率因素低諧波電流的大功率開關(guān)電源主電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120470019.4
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN202334310U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏建中;呂德寬
• 申請（專利權(quán)）人: 夏建中;呂德寬
• 主分類號: H02M3/22
• 分類號: H02M3/22;H02M1/12
• 代理公司: 揚(yáng)州市錦江專利事務(wù)所 32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及大功率開關(guān)電源的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的大功率開關(guān)電源，例如40kw開關(guān)電源是由四個(gè)或四個(gè)以上的獨(dú)立的10kw或10kw以下功率的開關(guān)電源模塊，經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)而成。各個(gè)獨(dú)立的開關(guān)電源模塊分別由以二極管為主要器件的三相全波整流橋、脈沖形成電路、驅(qū)動器、高頻逆變器、高頻變壓器T和高頻整流濾波器六個(gè)部件組成，各獨(dú)立的開關(guān)電源模塊的工作原理是：由各獨(dú)立的三相全波整流橋所形成的540V直流電壓，加至各獨(dú)立的開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的陽極作為各獨(dú)立的開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的陽極直流電壓。各獨(dú)立的開關(guān)電源模塊的脈沖形成電路的輸入信號為：人工給定的電壓和電流的基準(zhǔn)量值和由本開關(guān)電源模塊輸出的電壓電流的取樣量值，兩者經(jīng)過比較后輸出一組相位不同的具有一定寬度的觸發(fā)脈沖，加至本開關(guān)電源模塊的驅(qū)動器的輸入端，再由該驅(qū)動器形成兩組脈沖輸出，加至本開關(guān)電源模塊高頻逆變器的4個(gè)輸入端，本開關(guān)電源模塊高頻逆變器的兩輸出端分別加至本開關(guān)電源模塊高頻變壓器T的初級線圈的兩端，從而在本開關(guān)電源模塊高頻變壓器T的初級線圈上形成正負(fù)交替的高頻脈沖電流，并耦合到本開關(guān)電源模塊高頻變壓器T的次級，高頻變壓器T的次級的輸出端加至本開關(guān)電源模塊高頻整流濾波器的輸入端，經(jīng)本開關(guān)電源模塊高頻整流濾波器的輸出端形成本開關(guān)電源模塊輸出電壓。將這四個(gè)開關(guān)電源模塊的輸出端進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)便可得到一個(gè)40kw開關(guān)電源。由于受高頻開關(guān)器件功率的限制，因此一般單個(gè)開關(guān)電源模塊的功率不可能做得很大，一般大功率開關(guān)電源都有若干個(gè)相應(yīng)小一點(diǎn)功率的開關(guān)電源模塊進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)而成。

傳統(tǒng)的大功率開關(guān)電源存在如下兩個(gè)缺點(diǎn)：

一、由于每個(gè)獨(dú)立的10kw或10kw以下功率的開關(guān)電源模塊的輸出電壓和輸出電流都必須進(jìn)行較為精細(xì)的人工調(diào)節(jié)過程，否則會使每個(gè)開關(guān)電源模塊輸出電壓和電流不一致，造成每個(gè)開關(guān)電源模塊輸出功率的不一致。這種需要對每個(gè)開關(guān)電源模塊都要進(jìn)行精細(xì)的人工操作的過程，會給使用者帶來不便；

二、由于采用通常的以二極管為主要器件的三相全波整流橋，其功率因數(shù)只有88%，而其注入到電網(wǎng)的諧波電流卻達(dá)到30%?。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提出一種可有效提高功率因素、降低諧波電流的大功率開關(guān)電源主電路。

本實(shí)用新型由一個(gè)連接在工頻三相交流電源端上的pwm三相全波整流器、一個(gè)脈沖形成電路和輸出端相互串聯(lián)的若干個(gè)開關(guān)電源模塊組成；每一個(gè)開關(guān)電源模塊分別由驅(qū)動器、高頻逆變器、高頻變壓器和高頻整流濾波器組成，各驅(qū)動器的輸出端對應(yīng)地連接在所屬開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的輸入端，各高頻逆變器的輸出端對應(yīng)地連接在所屬開關(guān)電源模塊的高頻變壓器的輸入端，各高頻變壓器的輸出端對應(yīng)地連接在所屬開關(guān)電源模塊的高頻整流濾波器的輸入端，各高頻整流濾波器的輸出端分別形成每個(gè)開關(guān)電源模塊的輸出電壓，將所述高頻整流濾波器的輸出端進(jìn)行串聯(lián)，串聯(lián)后的總的輸出電壓即為大功率開關(guān)電源主電路的輸出電壓；在所述大功率開關(guān)電源主電路的輸出端設(shè)置輸出電流傳感器，輸出電流傳感器的輸出端連接在脈沖形成電路的一個(gè)輸入端，輸出電壓信號連接在脈沖形成電路的另一個(gè)輸入端，脈沖形成電路還設(shè)有一個(gè)人工給定的電壓和電流的基準(zhǔn)量值輸入端；pwm三相全波整流器的兩個(gè)輸出端分別連接在每個(gè)開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的陽極端，脈沖形成電路的輸出端分別連接在每個(gè)開關(guān)電源模塊的驅(qū)動器的兩個(gè)輸入端。

本實(shí)用新型的工作原理是：由一個(gè)共用的pwm三相全波整流器，其輸出的700V直流電壓分別加至各個(gè)開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的陽極，作為所述開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的陽極直流電壓。由一個(gè)共用的脈沖形成電路，其輸入信號為：人工給定的電壓和電流的基準(zhǔn)量值和本開關(guān)電源的輸出電壓和電流的取樣量值，兩者經(jīng)過比較后輸出一組相位不同的具有一定寬度的觸發(fā)脈沖，分別加至各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的驅(qū)動器的兩個(gè)輸入端，再由各驅(qū)動器分別形成兩組脈沖，分別加至各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的4個(gè)輸入端，各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻逆變器的輸出端分別加至各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻變壓器的初級線圈的兩端，從而在各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻變壓器的初級線圈上形成正負(fù)交替的高頻脈沖電流，并耦合到各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻變壓器的次級，各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻變壓器的次級輸出端分別加至各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻整流濾波器的輸入端，經(jīng)各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的高頻整流濾波器的輸出端分別形成各個(gè)所述開關(guān)電源的模塊的輸出電壓。將這各個(gè)所述開關(guān)電源模塊的輸出電壓進(jìn)行串聯(lián)便可得到一個(gè)所述的大功率開關(guān)電源。