[發明專利]一種具有功率因數校正功能的單相非接觸供電系統

有效

• 申請號: 201810046027.2
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108023411B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 周成虎;李小魁;駱繼明;周洪;閆絮
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02M5/458;H02M1/42
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園;栗改

1.一種具有功率因數校正功能的單相非接觸供電系統，其特征在于，包括濾波電路（1）、整流電路（2）、DC-AC變換電路（3）、非接觸變壓器（4）和控制電路（111），濾波電路（1）與整流電路（2）相連接，整流電路（2）與DC-AC變換電路（3）相連接，DC-AC變換電路（3）與非接觸變壓器（4）相連接，控制電路（111）與DC-AC變換電路（3）相連接；

所述濾波電路（1）的輸入電壓為單相交流市電，市電電壓u₁為正弦波，其頻率f₁；電流i₂經濾波電路（1）濾波后得到電流i₁，電流i₁為正弦波，其頻率f₁；由整流電路（2）將單相工頻交流電u₁整流成脈動直流電壓U_dc1，其脈動頻率f₂為工頻頻率f₁的2倍；經過控制電路（111）調制的DC-AC變換電路（3）具有功率因數校正的功能，當市電電壓u₁為正弦波時，能使輸入電流i₁接近正弦波，DC-AC變換電路（3）將脈動直流電壓U_dc1斬波得到不等寬的脈沖交流電壓u_p，經非接觸變壓器（4）傳遞能量后得到交流電壓u_s，交流電壓u_s的幅值近似相同；

所述DC-AC變換電路（3）的輸入端設有第一電壓檢測與處理電路（113）和第一電流檢測與處理電路（114），DC-AC變換電路（3）的輸出端設有第二電壓檢測與處理電路（115）和第二電流檢測與處理電路（116），第一電壓檢測與處理電路（113）、第一電流檢測與處理電路（114）、第二電壓檢測與處理電路（115）和第二電流檢測與處理電路（116）均與控制電路（111）相連接；

所述控制電路（111）采用雙路三角波與脈動波比較的方法獲得DC-AC變換電路（3）的開關器件的驅動信號；所述控制電路（111）包括反饋調節電路（121）、三角波產生電路（122）、非門（123）、第一運算放大器（124）和第二運算放大器（125），第一電壓檢測與處理電路（113）、第一電流檢測與處理電路（114）、第二電壓檢測與處理電路（115）和第二電流檢測與處理電路（116）均與反饋調節電路（121）相連接，反饋調節電路（121）分別與第一運算放大器（124）的反向輸入端和非門（123）相連接，非門（123）與第二運算放大器（125）的同向輸入端相連接；所述三角波產生電路（122）分別與第一運算放大器（124）的同向輸入端以及第二運算放大器（125）的反向輸入端相連接；

第一電壓檢測與處理電路（113）、第一電流檢測與處理電路（114）、第二電壓檢測與處理電路（115）和第二電流檢測與處理電路（116）的輸出信號x_u1、x_i1、x_u2和x_i2均輸入反饋調節電路（121），輸入反饋調節電路（121）處理后輸出信號x'_u1；同時，三角波產生電路（122）產生三角波電壓信號U_Δ；

第一運算放大器（124）比較信號x'_u1與信號U_Δ的大小，當信號U_Δ大于信號x'_u1時，第一運算放大器（124）輸出端V_G1和V_G3輸出高電平信號，反之第一運算放大器（124）輸出端V_G1和V_G3輸出低電平信號；

第二運算放大器（125）比較信號-x'_u1與信號U_Δ的大小，當信號-x'_u1大于信號U_Δ時，第二運算放大器（125）輸出端V_G2和V_G4輸出高電平信號，反之第二運算放大器（125）輸出端V_G2和V_G4輸出低電平信號；輸出端V_G1、V_G2、V_G3和V_G4驅動DC-AC變換電路（3）的開關器件。