[發明專利]一種電源電路及其應用

在審

• 申請號: 202210095101.6
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114553026A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 張逸興
• 申請（專利權）人: 張逸興
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 岳野

本發明公開了一種電源電路及其應用，利用導磁鐵芯上的導電繞組線圈之間的電磁感應關系，由給定的交流電源產生一個多相交流電源，并通過多相橋式整流電路，無需電容濾波，就直接作為紋波因數很小的直流電壓源，輸出直流電壓和電流，從而從根本上消除了因電容濾波而導致的高次諧波；同時多相橋式整流電路從電網輸入的電流將是正弦波或者是非常接近正弦波的階梯波，從而無需功率因數校正就把交流側產生的高次諧波減小到最小程度。

技術領域

本發明涉及電源技術領域，尤其涉及一種電源電路及其應用。

背景技術

目前電網向千家萬戶提供的都是交流電，而我們普遍使用的照明、電視、電聲、電腦等用電設施，需要的都是直流電。另外所有需要調速的電力驅動設備（如電梯、電動汽車、高鐵、精密機床等），以及所有需要精密調控的設備，需要的也都是直流電，都是要在設備端先把交流電變成直流電才能使用。

設備端將交流電變為直流電，一般都要經過整流和電容濾波。整流得到的脈動直流電壓只有在濾波后才能成為穩定的直流電壓。而采用電容濾波又使得交流側電流為脈沖電流，出現大量高次諧波，需要再通過功率因數校正來消除，以達到相關標準中關于高次諧波的規定（國家標準GB 17625.1-2012/IEC 61000-3-2:2009：電磁兼容限值諧波電流發射限值(設備每相輸入電流≤16A)）。該國家標準為強制性標準，凡不符合強制性標準的產品，一律禁止生產、銷售和進口。因此，任何用電設備的產品，是否需要通過功率因數校正消除高次諧波，都是必須考慮的問題。

但是功率因數校正是一個非常復雜的事情，它將極大地增加直流電源的成本，特別是大功率功率因數校正更是這樣。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種電源電路及其應用，利用導磁鐵芯上的導電繞組線圈之間的電磁感應關系，由給定的交流電源產生一個多相交流電源，并通過多相橋式整流電路，無需電容濾波，就直接作為紋波因數很小的直流電壓源，輸出直流電壓和電流，從而從根本上消除了因電容濾波而導致的高次諧波；同時多相橋式整流電路從電網輸入的電流將是正弦波或者是非常接近正弦波的階梯波，從而無需功率因數校正就把交流側產生的高次諧波減小到最小程度。

一方面，本發明提供一種電源電路，利用導磁鐵芯上的的導電繞組線圈之間的電磁感應關系，由給定的交流電源產生一個n相交流電源，并通過n相橋式整流電路，無需電容濾波，就直接作為紋波因數很小的直流電壓源，輸出直流電壓和電流；其中n≧5的奇數；

所述n相交流電源是指一組幅值相等，初相位依次間隔360^o/ n ，均衡分布的n個正弦波電壓源；

所述n相橋式整流電路由n組兩個串聯的整流二極管組成，所述兩個串聯的整流二極管都是一個二極管的陰極接另一個二極管的陽極，每個所述連接點分別接所述n相交流電源的n相輸出端，所有所述n組兩個串聯的整流二極管的另一個陰極連接起來作為n相橋式整流電路的輸出正極，所有所述n組兩個串聯的整流二極管的另一個陽極連接起來作為n相橋式整流電路的輸出負極。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，其中n≧7的奇數 。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，利用三相交流電機定子繞組產生的旋轉磁場在定子繞組上感應出來的一個3m相交流電源，通過3m相橋式整流電路輸出直流電壓和電流；其中m≧3的奇數，3m=n。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，其中m≧5 的奇數。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，利用單相交流異步電動機運行時旋轉磁場在定子繞組上感應出來的一個n相交流電源，通過n相橋式整流電路輸出直流電壓和電流。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，其中n≧7 的奇數。