[發(fā)明專利]一種諧振式整流電路及其控制方法、發(fā)電機(jī)、變壓器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811266714.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109088556A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雪原;張紹全
• 申請（專利權(quán)）人: 成都信息工程大學(xué)
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M7/06;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11308
• 代理人: 常桑

本發(fā)明屬于整流技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種諧振式整流電路及其控制方法、發(fā)電機(jī)、變壓器，電容C101(或C201)在一個周期內(nèi)充電電荷和放電電荷相等，及交流側(cè)電流正半波和負(fù)半波相等，正負(fù)半波具有對稱性，不含直流分量，對交流電源的變壓器不構(gòu)成直流偏磁，進(jìn)而可能危害變壓器。由于電感L101和電容C101(或電感L201和電容C201)的參數(shù)匹配在工作頻率的諧振狀態(tài)，電感L101(或電感L201)的工作頻率阻抗與電容C101(或電容C201)工作頻率阻抗大小相等，符號相反，從交流電源側(cè)看，整流電路呈純電阻性，電壓和電流相位相同，功率因數(shù)達(dá)到最大(功率因數(shù)為1)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于整流技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種諧振式整流電路及其控制方法、發(fā)電機(jī)、變壓器。

背景技術(shù)

目前，業(yè)內(nèi)常用的現(xiàn)有技術(shù)是這樣的：把交流電轉(zhuǎn)換為直流電為整流技術(shù)；整流技術(shù)可以為眾多的設(shè)備提供直流電源，是現(xiàn)在很多電氣設(shè)備或裝備不可或缺的一個環(huán)節(jié)；在某些應(yīng)用場景中，需要更高的直流電壓，或直流電壓需要更寬范圍內(nèi)的變化，需要更高的功率因數(shù)和更小的諧波含量。在現(xiàn)有直接可控硅整流技術(shù)中，一類是電壓不具有倍升功能的一般整流技術(shù)，比如單相半波整流電路、單相全波整流電路、單相橋式整流電路、單相半空整流電路、三相半橋整流電路、三相橋式整流電路等整流電路，在一般可控整流電路中，電壓的調(diào)節(jié)范圍為從零電壓到輸入交流電壓的峰值電壓，電壓的調(diào)節(jié)范圍不如倍壓整流電路寬，同時，功率因數(shù)不高，諧波含量比較大。另一類是電壓具有倍升功能的倍壓整理技術(shù)，比如不可控的倍壓整流電路和可控的倍壓整流電路，不可控倍壓整流電路的輸出電壓約為輸入交流電壓的峰值電壓兩倍；可控倍壓整流電路的輸出電壓調(diào)整范圍從零電壓到輸入交流電壓的兩倍峰值電壓；無論是不可控倍壓整流電路還是可控倍壓整流電路，交流側(cè)的電流正負(fù)半波不對稱，對交流側(cè)的變壓器會造成不同程度的危害。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：

(1)電壓不具有倍升功能的整流技術(shù)的功率因數(shù)不高，諧波含量比較大；功率因數(shù)低和諧波含量高都會使設(shè)備發(fā)熱增加，輕則影響設(shè)備出力，重則損壞設(shè)備。

(2)電壓具有倍升功能的倍壓整流技術(shù)對交流側(cè)的變壓器造成直流偏磁，形成過電壓或過電流，損壞設(shè)備。

解決上述技術(shù)問題的難度和意義：

要使現(xiàn)有的整流技術(shù)提供功率因數(shù)、減小諧波含量、或在倍壓整流電路中使交流側(cè)電流正負(fù)半波對稱，則需要使用附加的電路和較復(fù)雜的控制方法，增加裝置的成本。本發(fā)明專利提出的技術(shù)方案能夠簡化電路結(jié)構(gòu)，控制簡單，在提升系統(tǒng)性能指標(biāo)的同時能降低系統(tǒng)成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種諧振式整流電路及其控制方法、發(fā)電機(jī)、變壓器。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種諧振式整流電路，所述諧振式整流電路包括：

交流電源，用于提供交流電。

交流側(cè)諧振電路，用于實(shí)現(xiàn)交流電一側(cè)的電路諧振。

電力電子開關(guān)組，用于拓寬直流輸出電壓范圍，使交流側(cè)的電流正負(fù)半波對稱，消除對交流側(cè)的變壓器的直流偏磁危害。

鋁箔電路，用于濾去整流輸出電壓中的紋波。

負(fù)載，連接在電路中的電源兩端的電子元件。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種實(shí)施所述諧振式整流電路的輸出正電壓型可控型諧振式整流電路，所述輸出正電壓型可控型諧振式整流電路具體連接為：

交流電源S101非接地端與電感L101連接，接地端連接于電力電子開關(guān)T101的集電極和電容C102的一端和負(fù)載Load101的負(fù)極端；電感L101一端與交流電源S101連接，另一端與電容C101相連接；電容一端與電力電子開關(guān)T101相連接，另一端連接于電力電子開關(guān)T101的發(fā)射極和電力電子開關(guān)T102的集電極；