[實用新型]基于H橋的高壓穩壓電源

有效

• 申請號: 201220333053.1
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN202872650U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 黃新明;張躍平;鄭帥;張其生;丁衛東;李崇
• 申請（專利權）人: 遼寧榮信電氣傳動技術有限責任公司
• 主分類號: H02M5/44
• 分類號: H02M5/44;H02M5/458
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及穩定高壓電源的技術，特別是一種基于H橋的高壓穩壓技術。?

背景技術

作為常用高壓6/10kV電網系統來說，電網的任何波動都會對用戶側有大的影響。穩定的6/10kV，對所有設備都是一種良性的保護。?

但在我國很多大型的行業，如：鐵路用電，電解鋁廠用電，基本都是直掛電網。對電網有很大的沖擊和污染。這些用戶會使同網內的電網忽然上升或下降，對同網內的其他用戶照成強烈的干擾。另外，在電網出現接地故障或雷擊時，在只有斷路器的電網中，無法快速保護后端設備不被干擾。?

高壓穩壓電源的出現解決了高壓之間相互干擾的難題，可為所有用戶可以用穩定無諧波的高壓電源提供有力的基礎。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種高壓穩壓電源，通過在輸出端設置高壓濾波模塊和高壓地線，使高壓濾波模塊的中性點與串聯功率單元的中性點通過高壓地線相連接，使用戶得到三相四線制高壓穩壓電源，實現三相之間的互相平衡，保證輸出電壓穩定。?

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：?

基于H橋的高壓穩壓電源，包括移相變壓器、整流模塊、逆變模塊、高壓濾波模塊，電網高壓電經移相變壓器，產生低壓交流電，經三相全橋整流后得到直流電壓，此直流電壓作為逆變模塊中各個單元的直流側電壓供電電源；逆變模塊將直流電壓轉換為交流電壓后，經多個功率單元直接串聯疊加，經高壓濾波模塊輸出，其特征在于，所述高壓濾波模塊的中性點與串聯功率單元的中性點通過高壓地線相連接，使用戶得到三相四線制高壓穩壓電源，并可以保證用戶進線三相之間完全平衡。?

所述的高壓穩壓電源能夠實現在進線±15%浮動的范圍下，穩定輸出±1%以內的低諧波穩定高壓。?

本實用新型采用電流內環，電壓外環的PID控制，在精確地輸出PT幫助下，完成精?確地電壓控制。?

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：??

1）對輸入高壓無需太高要求，高壓穩壓電源可以輸入高壓幅值在±15%內，正常運行；?

2）高壓穩壓電源輸出幅值能保持穩定在±1%內，總諧波含量在3%內，產生的非常干凈的高壓電源；?

3）高壓穩壓電源能把后端用戶和電網隔離開，前端電網任何波動無法影響到后端電路的正常工作，后端短路接地也無法反饋到前端去，影響整個電網；?

4）高壓穩壓電源可以很好的保護后端電路，在后端失控后，可以在毫秒級切斷高壓輸出保護后端設備引起的各種失控狀態。?

附圖說明

圖1是基于H橋的高壓穩壓電源安裝位置圖；?

圖2是基于H橋的高壓穩壓電源拓撲結構圖；?

圖3是基于H橋的高壓穩壓電源拓撲的功率單元結構圖；?

圖4（a）、圖4（b）、圖4（c）、圖4（d）是功率單元開關狀態與電流流向圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體內容作進一步詳細敘述。?

如圖1所示，基于H橋的高壓穩壓電源，安裝在電網和用戶之間。見圖2，拓撲結構包括移相變壓器、整流模塊、逆變模塊、高壓濾波模塊，電網高壓電經移相變壓器，產生低壓交流電，經整流模塊三相全橋整流后得到直流電壓，此直流電壓作為逆變模塊中各個單元的直流側電壓供電電源；逆變模塊將直流電壓轉換為交流電壓后，經多個功率單元直接串聯疊加，經高壓濾波模塊輸出。高壓濾波模塊的中性點a與串聯功率單元的中性點b通過高壓地線D相連接，使用戶可以得到完全三相四線制帶高壓地線的10kV（或其它電壓等級）穩壓電源，供用戶使用，并可以保證用戶進線三相之間完全平衡。本實用新型采用電流內環，電壓外環的PID控制，在精確地輸出PT幫助下，完成精確地電壓控制。?

所述的逆變模塊包括三相，每相由n個H橋功率單元串聯而成，三相H橋功率單元的一端接在一起，另一端通過高壓濾波模塊接入用戶；高壓濾波模塊由電感、電容、電阻串聯構成，電感L_A、L_B、L_C分別接于多個串聯H橋功率單元的輸出端，再依次與電容、電阻相連接；電感L_A、電容C3、電阻R3依次相連接，構成U相的高壓濾波模塊；電感L_B、電?容C2、電阻R2依次相連接，構成V相的高壓濾波模塊；電感L_C、電容C1、電阻R1依次相連接，構成W相的高壓濾波模塊，U、V、W相的高壓濾波模塊的一端接在一起構成中性點a，再通過高壓地線D與三相功率單元接在一起的中性點b相連接。?