[發明專利]一種應用在APF系統的雙電源供電裝置及方法

有效

• 申請號: 201310636241.0
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103595123A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 袁榮湘;左春祥;鄧翔天;肖振鋒
• 申請（專利權）人: 武漢康籟電氣有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于改善電能質量的有源電力濾波器的技術領域，涉及一種應用在APF系統的雙電源供電裝置及方法，特別涉及一種應用在APF系統的并聯型有源電力濾波器的雙電源供電裝置及方法。

背景技術

在環境保護問題日益受到關注的今天，人們已經認識到電力系統環境凈化的必要性。在電網污染日益嚴重的情況下，對電能質量的研究和保護具有十分重要的意義，而電力系統諧波是衡量電能質量的一項重要指標。

電力系統諧波和無功的來源主要是電網中非線性負載，如電弧爐、變壓器、電力電子裝置等。近二十年來，隨著電力電子技術的發展，尤其是功率半導體器件以及控制技術的飛速發展，電力電子裝置也更多的應用在工礦企業，在節約能源、提高生產效率和產品質量等方面起著重要作用，成為實現生產自動化的重要基礎建設。然后，隨著電力電子設施的廣泛應用，其非線性的特點卻將大量的諧波和無功功率注入電網，造成電能質量的下降，引起“電網污染”問題。

有源電力濾波器（Active?Power?Filter,APF）作為一種有效抑制電網諧波污染問題的設備，表現出了強大的生命力，受到了電力電子界的廣泛關注，并且隨著相關技術與理論的發展，APF的研究取得了很大的進展。而作為APF安全運行保證的控制電源部分應該得到充分的重視和合理的設計。常規的供電方式是通過普通開關電源提供控制器所需的±15V、±5V電源，傳感器需要的±15V電源以及觸摸屏和接觸器需要的24V電源，但是上述的傳統供電方式，僅采用電網作為一次供電，當遇到電網供電異常時，系統運行就會受到嚴重影響。

發明內容

本發明專利目的在于，提出一種應用在APF系統的由交流電網和APF功率直流母線的雙電源供電的供電裝置及方法。

本發明的裝置為實現上述目的，采用以下解決方案：一種應用在APF系統的雙電源供電裝置，其特征在于：包括整流橋、DC/DC轉換電路、第一電容C1、第一二極管D1、第二二極管D2、開關電源和驅動電源，所述的整流橋與第一電容C1并聯連接，220V交流電經過所述的整流橋整流后，在所述的第一電容C1上得到310V±10V的直流電，所述的第一電容C1正極輸出端設置有第一二極管D1，所述的DC/DC轉換電路的正極輸出端設置有第二二極管D2，所述的DC/DC轉換電路的正極輸出端通過所述的第二二極管D2與第一電容C1的正極輸出端通過所述的第一二極管D1相連，所述的DC/DC轉換電路的負極輸出端與第一電容C1的負極輸出端直接相連，所述的DC/DC轉換電路和所述的整流橋組成并聯供電電路，為所述的開關電源和驅動電源提供電力。

作為優選，所述的DC/DC轉換電路由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第三二極管D3、第四二極管D4、線圈、控制芯片和開關器件T1組成，所述的第五電容C5分別于所述的DC/DC轉換電路的輸入端正極和負極連接，所述的第二電阻R2、控制芯片和第六電阻R6串聯連接后與所述的DC/DC轉換電路的輸入端正極和負極連接，所述的第二電阻R2與第一電阻R1并聯后與所述的第三二極管D3串聯連接組成緩沖電路，所述的緩沖電路與所述的線圈的初級繞組并聯連接后一端與所述的DC/DC轉換電路的輸入端正極連接，另一端與所述的開關器件T1一端連接，所述的開關器件T1的另一端與所述的控制芯片連接，所述的控制芯片與所述的開關器件T1的第三端連接后通過所述的第三電阻R3與所述的DC/DC轉換電路的輸入端負極連接，所述的線圈的次級輸出繞組與所述的第三電容C3并聯后與所述的整流橋并聯連接，所述的線圈的次級反饋繞組與所述的第四電容C4并聯后，其正極端通過所述的第四二極管D4和第五電阻R5與所述的控制芯片連接，其負極通過所述的第四電阻R4與所述的DC/DC轉換電路的輸入端負極連接。

作為優選，所述的控制芯片為UC3844脈寬調制芯片。

作為優選，所述的線圈的磁芯為EC3521，所述的線圈的變比120：55：4。

作為優選，所述的開關器件T1為1700V的開關管。

本發明的方法為實現上述目的，采用以下解決方案：一種利用應用在APF系統的雙電源供電裝置對APF系統進行供電的方法，其特征在于：當APF正常工作時，由電網給控制電路供電；當電網出現供電異常后，截至功率器件的驅動信號，并將APF直流母線的電能通過DC/DC轉換電路回饋給控制電路和驅動電路。