[發明專利]雙向PWM斬波式無諧波整流裝置無效

申請號：	201210022108.1	申請日：	2012-02-01
公開（公告）號：	CN102611336A	公開（公告）日：	2012-07-25
發明（設計）人：	樊遠征	申請（專利權）人：	樊遠征;蘇沁陽
主分類號：	H02M7/217	分類號：	H02M7/217;H02M1/12
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搜索關鍵詞：	雙向 pwm 斬波式無諧波整流裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于電力系統和電子設備中的整流裝置，具體涉及一種雙向PWM斬波式無諧波整流裝置。

背景技術

整流裝置是電力系統和電子設備中最基本的組成設備，在輸電系統中起著十分重要得作用。常規整流裝置采用二極管構造半波整流、全波整流、橋式整流、倍壓整流電路將交流電壓變換成直流電壓，然后用電容器濾除紋波后輸出。這種常規整流裝置具有電路簡單、成本低和效率高的優點。但是，由于常規整流裝置中的整流二極管只有在輸入交流電壓瞬時值超過直流輸出端濾波電容上的電壓時才能導通向濾波電容及負載供電，否則，整流二極管截止不向濾波電容及負載供電，這就造成了輸入交流電流斷續、諧波和無功損失，通常諧波高達基波分量的1.1-1.4倍，線路功率因數為0.5-0.65。目前，依然大量使用常規整流裝置，嚴重影響了供電網絡的運行質量。

發明內容

技術問題：本發明要解決常規整流裝置的輸入交流電流斷續、諧波和無功損失等缺陷，提供一種輸入交流電流連續、無諧波、無無功損失、輸出電壓恒定的一種斬波式無諧波整流裝置。

技術方案：本發明一種雙向PWM斬波式無諧波整流裝置，采用先將輸入交流電壓U_i斬波成包絡瞬時值為U_i的雙向PWM脈沖，再整流和濾波的技術方案，降低了直流輸出端濾波電容U_o上的電壓，使整流二極管幾乎全導通、輸入交流電流連續，基本抑制諧波和無功損失。與此同時，本發明一種雙向PWM斬波式無諧波整流裝置采用負反饋控制直流輸出電壓U_o，使直流輸出電壓U_o恒定。

本發明提出屬于一個總發明構思的二項相互關聯的技術方案，用于低交流電壓（小于50V）輸入時，即可以采用方案一，亦可采用方案二；用于高交流電壓（大于50V）輸入時，采用方案二。

第一項一種雙向PWM斬波式無諧波整流裝置方案，其特征是由雙向PWM斬波開關1、恒壓控制器2、整流橋4和濾波電容器5組成，交流輸入電源U_i的一端與雙向PWM斬波開關1的f端相連接，交流輸入電源U_i的另一端與整流橋4的AC2端相連接，雙向PWM斬波開關1的g端與整流橋4的AC1端相連接，整流橋4的DC1+端與濾波電容器5的一端以及恒壓控制器2的反饋輸入U_f一端相連接為直流輸出U_o的一端，整流橋4的DC1-端與濾波電容器5的另一端以及恒壓控制器2的反饋輸入U_f另一端相連接為直流輸出U_o的另一端，恒壓控制器2的控制輸出U_k一端與雙向PWM斬波開關1的h端相連接，恒壓控制器2的控制輸出U_k另一端與雙向PWM斬波開關1的i端相連接。

第二項一種雙向PWM斬波式無諧波整流裝置增設隔離變壓器方案，其特征是由帶續流雙向PWM斬波開關6、恒壓控制器2、整流橋4、濾波電容器5和隔離變壓器3組成。交流輸入電源U_i的一端與帶續流雙向PWM斬波開關6的a端相連接，帶續流雙向PWM斬波開關6的b端與隔離變壓器3的初級繞組T_i的一端相連接，交流輸入電源U_i的另一端與帶續流雙向PWM斬波開關6的c端以及隔離變壓器3的初級繞組T_i的另一端相連接，隔離變壓器3的次級繞組T_o的一端與整流橋4的AC1端相連接，隔離變壓器3的次級繞組T_o的另一端與整流橋4的AC2端相連接，整流橋4的DC1+端與濾波電容器5的一端以及恒壓控制器2的反饋輸入U_f一端相連接為直流輸出U_o的一端，整流橋4的DC1-端與濾波電容器5的另一端及恒壓控制器2的反饋輸入U_f另一端相連接為直流輸出U_o的另一端，恒壓控制器2的控制輸出U_k一端與帶續流雙向PWM斬波開關6的d端相連接，恒壓控制器2的控制輸出U_k另一端與帶續流雙向PWM斬波開關6的e端相連接。