[發(fā)明專利]基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制的電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410735061.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN104467388A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖剛;劉微啟;張?jiān)平?/a>;雷大雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七0九研究所
• 主分類號(hào): H02M1/12
• 分類號(hào): H02M1/12;H02M1/32
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所 42212
• 代理人: 胡清堂;覃波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諧波抑制的電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制的電源。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)運(yùn)行。這些設(shè)備的輸入側(cè)大都采用橋式整流濾波電路，其二極管只有在輸入電壓大于直流輸出電壓時(shí)才導(dǎo)通，時(shí)間很短。因此，輸入電流是尖頂波，造成交流輸入電流嚴(yán)重畸變，由此產(chǎn)生大量的諧波注入電網(wǎng)。電網(wǎng)諧波電流不僅引起變壓器和供電線路過熱，影響電器的性能，并且產(chǎn)生電磁干擾，影響其他電子設(shè)備正常運(yùn)行。

目前，抑制諧波的主要方法有無源濾波和有源校正兩種。無源濾波就是在主電路中串入LC濾波器，其濾波效果與電網(wǎng)阻抗、頻率有關(guān)，動(dòng)態(tài)性能差,還存在與電網(wǎng)產(chǎn)生并聯(lián)諧振，濾波器體積大等缺點(diǎn)。有源校正是在整流橋與濾波電容之間加一級(jí)功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)，使得輸入電流波形跟蹤輸入電壓波形，提高電源功率因數(shù)的同時(shí)降低了輸入電流的諧波含量。

為滿足國軍標(biāo)GJB151軍用電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)指標(biāo),目前的諧波抑制技術(shù)通過在有源功率因數(shù)校正器(PFC)中采取減小Boost電路中的儲(chǔ)能電感量，增加其開關(guān)工作頻率，降低PFC電路的前端直流濾波電容值等措施，可以減小輸入電流的過零畸變和尖端畸變,但同時(shí)也會(huì)增加啟動(dòng)沖擊電流，降低電源穩(wěn)定度和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的抑制諧波的方法啟動(dòng)沖擊電流大，電源的穩(wěn)定度和可靠性差的問題，有必要提供一種基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制的電源。

一種基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制的電源，其包括整流橋、控制器、Boost升壓電路、濾波電路、輔助電源、限流電路、濾波儲(chǔ)能、第一電壓檢測電路、電流檢測電路、第二電壓檢測電路；

整流橋一端與交流電源電連接，其另一端依次與Boost升壓電路、濾波電路、限流電路、濾波儲(chǔ)能電連接；

控制器分別與輔助電源、第一電壓檢測電路、電流檢測電路、第二電壓檢測電路的一端電連接；輔助電源另一端電連接在濾波電路與限流電路之間，從電源中間級(jí)VR端取電；第一電壓檢測電路的另一端電連接在整流橋與Boost升壓電路之間；電流檢測電路的另一端與Boost升壓電路電連接；

整流橋用于將用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)為單向的直流電，并將直流電輸出給Boost升壓電路；

Boost升壓電路用于升高整流橋輸出的轉(zhuǎn)換后直流電；

濾波電路用于過濾整流橋輸出直流電電壓中的紋波，并將過濾后的直流電輸出給限流電路；

輔助電源用于從電源中間級(jí)VR端取電，為控制器提供初始電源，電源中間級(jí)VR端位于濾波電路和限流電路之間；

限流電路用于抑制輔助電源中的啟動(dòng)沖擊電流；

濾波儲(chǔ)能用于存儲(chǔ)經(jīng)過限流電路限流后的電荷，給外部負(fù)載供電；

第一電壓檢測電路用于將整流橋輸出的直流電電壓值轉(zhuǎn)換成第一電壓量并輸出給控制器；

電流檢測電路用于將整流橋輸出的直流電電流值轉(zhuǎn)換成第二電壓量并輸出給控制器；

第二電壓檢測電路用于將濾波儲(chǔ)能輸出的直流電電壓轉(zhuǎn)換成第三電壓量并輸出給控制器；

控制器用于接收第一電壓量、第二電壓量、第三電壓量，并根據(jù)第一電壓量、第二電壓量、第三電壓量對(duì)基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制的電源功率進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明提供的基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制的電源，通過采用控制器并結(jié)合Boost升壓電路將輸入交流電轉(zhuǎn)換成直流電，使得輸入電流波形跟蹤輸入電壓波形，并以此降低輸入電流中的諧波含量。輸入交流電經(jīng)過整流橋后，進(jìn)入控制器和Boost升壓電路組成的功率因數(shù)校正器，將交流電轉(zhuǎn)化成直流電。控制器的輔助電首先從電源預(yù)穩(wěn)級(jí)VR端取電，待控制器正常工作后從Boost升壓電路的電感上利用輔助線圈和高頻整流電路取電。預(yù)穩(wěn)級(jí)VR端經(jīng)過限流電路后進(jìn)入濾波儲(chǔ)能后給負(fù)載供電。

同時(shí)，采用通過第一電壓檢測電路、電流檢測電路、第二電壓檢測電路將輸入電壓、輸入電流和輸出電壓轉(zhuǎn)換成電壓量后輸入到控制器中。

本發(fā)明一種基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制電源的優(yōu)點(diǎn)是：

1)提高了電源功率因數(shù),同時(shí)降低了電源輸入電流的諧波含量。

2)通過限流電路,有效地抑制了啟動(dòng)沖擊電流，提高了開關(guān)電源的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式提供的基于PFC的傳導(dǎo)型諧波抑制的電源的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是圖1中限流電路的電路圖；

圖3是圖1中均流電路的電路圖；

圖4a、圖4b、圖4c是圖1中過壓保護(hù)電路的電路圖。