專利名稱：雙電容十二脈沖整流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三相整流電路，特別是涉及一種雙電容十二脈沖整流電路。
背景技術(shù)：
在較大功率的家用電器和開關(guān)電源領(lǐng)域，如柜機(jī)變頻空調(diào)和蓄電池充電器，需要采用三相交流電源供電，其中所采用電力電子變換器的前級電路大都采用三相不控整流電路。無論后級負(fù)帶何種負(fù)載，不控整流電路都屬于非線性負(fù)載，在網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生諧波電流和無功功率，造成網(wǎng)側(cè)諧波電流污染和較低的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，為此需要采用功率因數(shù)校正技術(shù)。可以采用有源功率因數(shù)校正技術(shù)，也可以采用無源功率因數(shù)校正技術(shù)。對于功率相對較小的應(yīng)用領(lǐng)域，為了價格低成本，簡化開發(fā)過程，可以采用無源功率因數(shù)校正技術(shù)。除了功率因數(shù)校正效果相對較差之外，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制容易等優(yōu)點，因此目前仍然具有廣泛的應(yīng)用場合。在無源功率因數(shù)校正中，大部分做法是在網(wǎng)側(cè)線路上增加電感，進(jìn)行諧波電流抑制，其優(yōu)點是簡單，但是校正效果不是很理想，而且電感壓降較大，限制了負(fù)載能力。為此需要進(jìn)行改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種雙電容十二脈沖整流電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中功率因數(shù)校正效果相對較差、電感壓降較大的問題。為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種雙電容十二脈沖整流電路，所述雙電容十二脈沖整流電路包括三相交流電網(wǎng)、濾波電路、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、以及超前整流電路；其中，所述濾波電路的輸入端與三相交流電網(wǎng)相連；所述三相交流電網(wǎng)的輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路的輸入端相連；所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路的輸出端相連。優(yōu)選地，所述三相交流電網(wǎng)包括第一火線、第二火線、以及第三火線。優(yōu)選地，所述濾波電路包括第一濾波電感、第二濾波電感、第三濾波電感、第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容；其中，所述第一濾波電感的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)的第一火線相連，所述第一濾波電感的輸出端與所述第一濾波電容的一端相連，形成第一節(jié)點；所述第二濾波電感的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)的第二火線相連，所述第二濾波電感的輸出端與所述第二濾波電容的一端相連，形成第二節(jié)點；所述第三濾波電感的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)的第三火線相連，所述第三濾波電感的輸出端與所述第三濾波電容的一端相連，形成第三節(jié)點；所述第一濾波電容、第二濾波電容、和第三濾波電容的另一端相連，形成公共端。優(yōu)選地，所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路包括第一二極管整流橋、第一電解電容、第二電解電容、第一均壓電阻、以及第二均壓電阻；其中，所述第一二極管整流橋的三個輸入端分別與第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點向量，所述第一二極管整流橋的輸出正極與第一電解電容的正極和第一均壓電阻的一端相連；所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極與第二電解電容的負(fù)極和第二均壓電阻的一端相連；所述第一電解電容的負(fù)極、第一均壓電阻的另一端、第二電解電容的正極、第二均壓電阻的另一端連接在一起，與濾波電路中的第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容的公共端相連。優(yōu)選地，所述第一二極管整流橋的輸出正極連接第一電解電容的正極和第一均壓電阻的一端，形成直流輸出正極。優(yōu)選地，所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極連接第二電解電容的負(fù)極和第二均壓電阻的一端，形成直流輸出負(fù)極。優(yōu)選地，所述超前整流電路包括第一變壓器和第二二極管整流橋；其中，所述第一變壓器初級的三個交流輸入端分別與第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點相連；第一變壓器次級的三個交流輸出端與所述第二二極管整流橋的三個交流輸入端相連，所述第二二極管整流橋的直流輸出正極和直流輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路的直流輸出正極和直流輸出負(fù)極相連。如上所述，本實用新型所述的雙電容十二脈沖整流電路，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便、諧波電流抑制和功率因數(shù)校正效果好的優(yōu)點。

圖1顯示為本實用新型的雙電容十二脈沖整流電路的電路示意圖。元件標(biāo)號說明I三相交流電網(wǎng)2濾波電路3輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路4超前整流電路
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。本實施例提供一種雙電容十二脈沖整流電路，如圖1所示，所述雙電容十二脈沖整流電路包括三相交流電網(wǎng)1、濾波電路2、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3、以及超前整流電路4。其中，所述濾波電路2的三個輸入端與三相交流電網(wǎng)I相連，所述三相交流電網(wǎng)I的三個輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3和所述超前整流電路4的三個輸入端相連。所述濾波電路2包括第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2和第三濾波電容C3和第一濾波電感L1、第二濾波電感L2和第三濾波電感L3。所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3包括第一二極管整流橋B1、第一電解電容E1、第二電解電容E2、第一均壓電阻Rl以及第二均壓電阻R2。所述超前整流電路4包括第一變壓器TRl和第二二極管整流橋B2。三相交流電網(wǎng)I具有第一火線a、第二火線b和第三火線C。濾波電路2中第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3的公共端D與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3直流側(cè)第一電解電容El和第二電解電容E2，第一均壓電阻Rl和第二均壓電阻R2構(gòu)成的中點相連。所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3和超前整流電路4的輸出端相連，形成輸出正極DCP和負(fù)極DCN，從而構(gòu)成雙電容十二脈沖整流電路。在所述雙電容十二脈沖整流電路的濾波電路2中第一濾波電感LI的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)I的第一火線a相連，所述第一濾波電感LI的輸出端與第一濾波電容Cl的一端相連后形成第一節(jié)點A ;第二濾波電感L2的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)I的第二火線b相連，所述第二濾波電感L2的輸出端與第二濾波電容C2的一端相連形成第二節(jié)點B ；第三濾波電感L3的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)I的第三火線c相連，所述第三濾波電感L3的輸出端與第三濾波電容C3的一端相連形成第三節(jié)點C ;第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2和第三濾波電容C3的另一端連接后，形成公共端D與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3直流側(cè)的第一電解電容El和第二電解電容E2，第一均壓電阻Rl和第二均壓電阻R2構(gòu)成的中點相連。所述雙電容十二脈沖整流電路的輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3中第一二極管整流橋BI的三個輸入端分別連接第一節(jié)點A、第二節(jié)點B、和第三節(jié)點C，所述第一二極管整流橋BI的輸出正極連接第一電解電容El的正極和第一均壓電阻Rl的一端，形成直流輸出正極DCP ;所述第一二極管整流橋BI的輸出負(fù)極連接第二電解電容E2的負(fù)極和第二均壓電阻R2的一端，形成直流輸出負(fù)極DCN。所述第一電解電容El的負(fù)極、第一均壓電阻Rl的另一端、第二電解電容E2的正極、第二均壓電阻R2的另一端連接在一起，與濾波電路2中的第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3的公共端D相連。所述雙電容十二脈沖整流電路的超前整流電路4中第一變壓器TRl初級的三個交流輸入端分別與第一節(jié)點A、第二節(jié)點B、和第三節(jié)點C相連，所述第一變壓器TUR次級的三個交流輸出端與第二二極管整流橋B2的三個交流輸入端相連，所述第二二極管整流橋B2的兩個直流輸出正極和負(fù)極分別與所述自然整流電路3的直流輸出正極DCP和負(fù)極DCN同極性相連。本實施例的工作原理為本實用新型通過移相整流原理和三次諧波電流引入原理，產(chǎn)生錯時整流和可調(diào)整流強(qiáng)度，改善濾波電路后級電流波形，經(jīng)過濾波電路作用后，在網(wǎng)側(cè)得到近似單位功率因數(shù)，實現(xiàn)諧波電流抑制和改善網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，同時可以實現(xiàn)十二脈沖整流，改善直流輸出電壓波形。所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3為主要整流器，用于傳遞主功率，在其輸入線路上，產(chǎn)生位置居中的雙窄電流波形。所述超前整流電路3為次要整流器，用于傳遞次功率，在其輸入線路上，產(chǎn)生位置超前的雙窄電流波形。所產(chǎn)生的兩組雙窄電流波形在節(jié)點A、B、C處合成，再經(jīng)過網(wǎng)側(cè)的濾波電路I濾波后得到正弦度較高的電流波形。三只濾波電容的公共端D與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路3的直流側(cè)電解電容的中點之間的連線形成三次諧波電流，共同作用下，可以進(jìn)一步改進(jìn)網(wǎng)側(cè)電流波形，達(dá)到抑制諧波電流和提高功率因數(shù)的目的。簡而言之就是，利用兩組相位不同的整流器，產(chǎn)生錯時整流和可調(diào)整流強(qiáng)度，經(jīng)過濾波電路I作用，抑制諧波電流改善網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)。兩組相位不同的整流器等效應(yīng)于一種六脈動整流，因此也可以改善直流輸出電壓波形。本實施例中三相交流電網(wǎng)I中的可采用三相交流電源380VAC，額定輸出功率5. OKff,空載輸出直流電壓640V (由于諧振原因)，額定輸出直流電壓500VDC ;第一二極管整流橋BI和第二二極管整流橋B2的額定電流和額定電壓分別為35安培和1200伏特；第一濾波電感L1、第二濾波電感L2、以及第三濾波電感分別為2. 5mH ;第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2、以及第三濾波電容C3為交流電容分別為2. O μ F/275V ;第一變壓器TRl為工頻硅鋼變壓器，其額定輸出交流電壓為380VAC ;第一電解電壓El和第二電解電壓Ε2為兩只并聯(lián)電解電壓，第一電解電壓El和第二電解電壓Ε2680 μ F/450V，并聯(lián)等效為2 X 680 μ F/450V,所述自然整流電路3的直流側(cè)等效電容為680 μ F/900V ;第一均壓電阻Rl和第二均壓電阻R2為功率電阻，電阻為100Κ Ω，功率為10W。本實用新型提供一種雙電容十二脈沖整流電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單，控制方法，成本低廉，可以獲得較平直的直流電壓和滿足諧波電流標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)。所述雙電容十二脈沖整流電路可廣泛地應(yīng)用在所有的前級電路為三相整流器的電力電子變換器中。綜上所述，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆 可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬 技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種雙電容十二脈沖整流電路，其特征在于，所述雙電容十二脈沖整流電路包括: 三相交流電網(wǎng)、濾波電路、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、以及超前整流電路； 其中，所述濾波電路的輸入端與三相交流電網(wǎng)相連；所述三相交流電網(wǎng)的輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路的輸入端相連；所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電容十二脈沖整流電路，其特征在于所述三相交流電網(wǎng)包括第一火線、第二火線、以及第三火線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電容十二脈沖整流電路，其特征在于所述濾波電路包括第一濾波電感、第二濾波電感、第三濾波電感、第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容；其中，所述第一濾波電感的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)的第一火線相連，所述第一濾波電感的輸出端與所述第一濾波電容的一端相連，形成第一節(jié)點；所述第二濾波電感的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)的第二火線相連，所述第二濾波電感的輸出端與所述第二濾波電容的一端相連，形成第二節(jié)點；所述第三濾波電感的輸入端與所述三相交流電網(wǎng)的第三火線相連，所述第三濾波電感的輸出端與所述第三濾波電容的一端相連，形成第三節(jié)點；所述第一濾波電容、第二濾波電容、和第三濾波電容的另一端相連，形成公共端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電容十二脈沖整流電路，其特征在于所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路包括第一二極管整流橋、第一電解電容、第二電解電容、第一均壓電阻、以及第二均壓電阻；其中，所述第一二極管整流橋的三個輸入端分別與第一節(jié)點、 第二節(jié)點和第三節(jié)點向量，所述第一二極管整流橋的輸出正極與第一電解電容的正極和第一均壓電阻的一端相連；所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極與第二電解電容的負(fù)極和第二均壓電阻的一端相連；所述第一電解電容的負(fù)極、第一均壓電阻的另一端、第二電解電容的正極、第二均壓電阻的另一端連接在一起，與濾波電路中的第一濾波電容、第二濾波電容、 第三濾波電容的公共端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙電容十二脈沖整流電路，其特征在于所述第一二極管整流橋的輸出正極連接第一電解電容的正極和第一均壓電阻的一端，形成直流輸出正極。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙電容十二脈沖整流電路，其特征在于所述第一二極管整流橋的輸出負(fù)極連接第二電解電容的負(fù)極和第二均壓電阻的一端，形成直流輸出負(fù)極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電容十二脈沖整流電路，其特征在于所述超前整流電路包括第一變壓器和第二二極管整流橋；其中，所述第一變壓器初級的三個交流輸入端分別與第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點相連；第一變壓器次級的三個交流輸出端與所述第二二極管整流橋的三個交流輸入端相連，所述第二二極管整流橋的直流輸出正極和直流輸出負(fù)極分別與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路的直流輸出正極和直流輸出負(fù)極相連。
專利摘要本實用新型提供一種所述雙電容十二脈沖整流電路包括三相交流電網(wǎng)、濾波電路、輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、以及超前整流電路；其中，所述濾波電路的輸入端與三相交流電網(wǎng)相連；所述三相交流電網(wǎng)的輸出端與所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路的輸入端相連；所述輸入端與輸出端均并聯(lián)的自然整流器電路、超前整流電路的輸出端相連。所述雙電容十二脈沖整流電路結(jié)構(gòu)簡單，控制方法，成本低廉，可以獲得較平直的直流電壓和滿足諧波電流標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)。
文檔編號H02M7/06GK202889228SQ20122056562
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者雷淮剛, 艾永保, 張啟平, 榮志杰, 王祺, 潘淵 申請人:上海儒競電子科技有限公司