[發明專利]電源設備

有效

• 申請號: 201210046905.3
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102647097B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 山田隆二;三野和明
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及轉換N相(N為2或更大的自然數)的電源設備。

背景技術

圖3是用于示出日本專利No.3900444中所公開的電源設備的示圖。電源設備使用三個整流電路來將三相交流電壓轉換成預定直流電壓。接下來，通過轉換所獲取的直流電壓由DC/DC轉換器轉換，并且被輸出到公共負載。

在圖3中，附圖標記1a是三相交流電源，附圖標記2a、2b和2c是整流電路，附圖標記10a、10b和10c是隔離DC/DC轉換器，而Cn是電容器。整流電路2a、2b和2c具有相同的電路配置，并且執行相同的電路操作。因此，在下文中，將用作為代表的整流電路2a來描述電路配置和電路操作。

三相交流電源1a是其中R相、S相和T相以星形連接且每一相包括端子R、S和T的電源。星形連接的電容器Cn連接到三相交流電源1a的端子R、S和T。

整流電路2a包括交流輸入端子A1a、A2a和A3a，以及直流輸出端子Pa和Na。端子A1a連接到三相交流電源1a的端子R。端子A2a連接到三相交流電源1a的端子S。端子A3a連接到電容器Cn的中性點。二極管D1a和D2a串聯連接的第一串聯電路、晶閘管Th1a和Th2a串聯連接的第二串聯電路、以及二極管D3a和D4a串聯連接的第三串聯電路并聯連接在端子Pa和Na之間。第一串聯電路的二極管D1a和D2a的連接點連接到端子A1a。第二串聯電路的晶閘管Th1a和Th2a的連接點連接到端子A2a。第三串聯電路的二極管D3a和D4a的連接點連接到端子A3a。

在以上所述的電路配置的情況下，當三相交流電源1a是200V電源時，導通(on)信號被輸入到晶閘管Th1a和Th2a的柵極。因此，整流電路2a用作用第一串聯電路和第二串聯電路對三相交流電源1a的R相和S相線電壓整流的電路。同時，當三相交流電源1a是400V電源時，截止(off)信號被輸入到晶閘管Th1a和Th2a的柵極。因此，整流電路2a用作用第一串聯電路和第三串聯電路對三相交流電源1a的R相相電壓整流的電路。

整流電路2b和整流電路2c具有與整流電路2a相同的電路配置。因此，整流電路2b用作當三相交流電源1a是200V電源時對S相和T相線電壓整流的電路。整流電路2b用作當三相交流電源1a是400V電源時對S相相電壓整流的電路。同樣，整流電路2c用作當三相交流電源1a是200V電源時對T相和S相線電壓整流的電路。整流電路2c用作當三相交流電源1a是400V電源時對T相相電壓整流的電路。

作為其結果，當三相交流電源1a是200V電源時，從整流電路2a、2b和2c輸出三相交流電源1a的線電壓已被全波整流的電壓。同樣，當三相交流電源1a是400V電源時，從整流電路2a、2b和2c輸出其中三相交流電源1a的相電壓已被全波整流的電壓。

DC/DC轉換器10a連接到整流電路2a的直流輸出端子Pa和Na。以相同的方式，DC/DC轉換器10b連接到整流電路2b的直流輸出端子Pb和Nb，而DC/DC轉換器10c連接到整流電路2c的直流輸出端子Pc和Nc。DC/DC轉換器10a、10b和10c的輸出端子并聯連接，并且將直流輸出電壓供應給相同的負載。

根據JP-A-3900444中所公開的技術，整流電路2a、2b和2c是其中二極管以全波橋配置的電路、或者其中晶閘管和二極管以差動(hybrid)橋配置的電路。同樣，一般而言，在DC/DC轉換器的輸入單元中設置由電感器和電容器構成的濾波電路。因此，整流電路2a、2b和2c的輸入功率因數處于0.8至0.9的范圍內。

作為其結果，存在三相交流電源1a與整流電路2a、2b和2c的電流容量增大以及電源設備的大小增大的問題。

發明內容

為了試圖解決這種電源設備的問題，本發明的目的在于，提供具有高功率因數的小尺寸電源設備，其中可輸入不同的交流電壓。

為了實現該目的，本發明的一方面是使用M(M是大于或等于1且小于或等于N的自然數)個整流電路來將由N相(N是2或更大的自然數)構成的交流電源的電壓轉換成直流電壓的電源設備，其中整流電路被配置成包括：通過輸入與交流電源的線電壓相同的相的交變電流來將交流電源的線電壓轉換成第一預定值的直流電壓的第一電路；以及通過輸入與交流電源的相電壓相同的相的交變電流來將交流電源的相電壓轉換成第二預定值的直流電壓的第二電路。

通過以此方式配置電源設備，整流電路交流輸入功率因數取為約1.0的高功率因數是有可能的。作為其結果，有可能減少整流電路的電流容量，并且有可能減小電源設備的大小。