[實用新型]一種交流斬波調壓器

有效

• 申請號: 201420557413.5
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN204068719U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 高鵬飛;曾伶俐;王歸新;鄭帥
• 申請（專利權）人: 葛洲壩集團電力有限責任公司;三峽大學
• 主分類號: H02M5/293
• 分類號: H02M5/293
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型涉及調壓技術領域，特別涉及一種交流斬波調壓器。?

背景技術

目前，我國某些地區電網供電質量較差，電網電壓波動范圍較大。電網電壓波動對敏感性負載，如計算機、通信設備等影響很大，有可能導致這些系統有效數據丟失、通信中斷等嚴重后果。因此，調節電網電壓對敏感性負載的正常運行是很重要的。目前，工頻交流調壓器在工業加熱、照明控制、感應電機的軟啟動、風機和水泵的速度控制等方面得到了廣泛應用，大多數采用的是傳統的相控式交流調壓器，采用的開關器件為晶閘管。它們的優點是控制電路簡單、功率容量大。

雙向可控硅交流調壓是近代工業自動化系統的重要組成部份，在冶金、化工、機械制造、交通運輸等各方面都得到廣泛的應用。雙向可控硅交流調壓的基本原理是利用可控硅通斷改變交流電壓的非正弦度實現交流調壓，這種雙向可控硅交流調壓的缺點是向電網輸送高次諧波和無功功率，破壞電網品質，增加電力設備損耗和線路損耗，成為電網系統重要的污染源。?

傳統的調壓方式以晶閘管作為開關器件，利用相控技術得以實現，這種調壓方式存在功率因數小，諧波含量高，對電網的噪聲污染嚴重的缺點。鑒于上述現有技術中存在的問題，因此，研制一種實現功率因數大、諧波含量低和對電網噪聲污染小的設備，已成為急需解決的技術問題。?

發明內容

本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種交流斬波調壓器，以實現功率因數大、諧波含量低和對電網噪聲污染小的優點。?

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種交流斬波調壓器，包括依次連接的交流電源、輸入LC濾波電路、調壓主電路、輸出濾波電路、串聯變壓器、電壓電流采集電路、STM32處理器、邏輯電路和IGBT驅動電路，以及連接在交流電源和IGBT驅動電路之間的同步信號檢測電路，所述IGBT驅動電路與調壓主電路相連，其特征在于：

所述調壓主電路，包括用于周期性的將高頻濾波交流電與負載連接的主開關管VT1和VT3，用于主開關管關斷時電感的續流環節的開關管VT2和VT4，以及二極管VD1至VD4；

所述開關管VT1的漏極和VT3的源極，分別接高頻濾波電感L1第二接線端和濾波電容C1第一接線端，還分別連接二極管VD1的陰極和二極管VD3陽極；

所述開關管VT1的源極和VT2的柵極，分別接二極管VD1的陽極和?VD2的陰極，還分別連接續流電感L2第一接線端；

所述開關管VT3的漏極和VT4的源極，分別接二極管VD3的陰極和?VD4的陽極，還分別接續流電感L3一端；

所述開關管VT1、VT2、VT3和VT4的柵極，均為控制端；

所述輔助開關管VT2的源極和VT4的漏極，分別接二極管VD2的陽極和VD4的陰極，還分別連接電容C1、C2一端；

所述串聯變壓器的二次側分別連接輸出濾波電容C2兩端，該串聯變壓器的一次側的一端接L1第二接線端，另一端接負載的一端。

優選的，所述STM32處理器的型號為STM32F103xB。

優選的，所述電壓電流采集電路，包括電壓霍爾器件和電流霍爾器件。

優選的，所述邏輯電路，包括依次連接在電壓電流采集電路和STM32處理器之間的PWM信號邏輯分配電路。

本實用新型中所提出的交流斬波調壓器，至少可以達到以下有益效果：

1）利用專家PID控制方案，使得電壓瞬時值外環在很大程度上改善了波形質量；電流內環加大了逆變器控制系統的帶寬，使得逆變器動態響應加快，輸出電壓諧波含量減小，非線性負載適應能力加強；

2）調壓主電路采用交流斬波技術，利用SPWM?進行調制，使該中小功率三相交流斬波調壓器的調壓范圍變廣，輸出電壓電流易于正弦化；

3）DSP主控器的高速運算能力和豐富的片內外設資源，使該中小功率三相交流斬波調壓器具有很好的實時性和穩定性；在中小功率交流調壓（如電動機的調速控制，高壓靜電除塵裝置以及調光電路的控制）領域具有很好的應用前景。?

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1為交流斬波調壓器的工作原理示意圖；

圖2為交流斬波調壓器中調壓主電路的電路原理示意圖。

具體實施方式