一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器技术

本发明专利技术属于整流技术领域，公开了一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器，电容C101(或C201)在一个周期内充电电荷和放电电荷相等，及交流侧电流正半波和负半波相等，正负半波具有对称性，不含直流分量，对交流电源的变压器不构成直流偏磁，进而可能危害变压器。由于电感L101和电容C101(或电感L201和电容C201)的参数匹配在工作频率的谐振状态，电感L101(或电感L201)的工作频率阻抗与电容C101(或电容C201)工作频率阻抗大小相等，符号相反，从交流电源侧看，整流电路呈纯电阻性，电压和电流相位相同，功率因数达到最大(功率因数为1)。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器
本专利技术属于整流
，尤其涉及一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：把交流电转换为直流电为整流技术；整流技术可以为众多的设备提供直流电源，是现在很多电气设备或装备不可或缺的一个环节；在某些应用场景中，需要更高的直流电压，或直流电压需要更宽范围内的变化，需要更高的功率因数和更小的谐波含量。在现有直接可控硅整流技术中，一类是电压不具有倍升功能的一般整流技术，比如单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式整流电路、单相半空整流电路、三相半桥整流电路、三相桥式整流电路等整流电路，在一般可控整流电路中，电压的调节范围为从零电压到输入交流电压的峰值电压，电压的调节范围不如倍压整流电路宽，同时，功率因数不高，谐波含量比较大。另一类是电压具有倍升功能的倍压整理技术，比如不可控的倍压整流电路和可控的倍压整流电路，不可控倍压整流电路的输出电压约为输入交流电压的峰值电压两倍；可控倍压整流电路的输出电压调整范围从零电压到输入交流电压的两倍峰值电压；无论是不可控倍压整流电路还是可控倍压整流电路，交流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种谐振式整流电路，其特征在于，所述谐振式整流电路包括：交流电源，用于提供交流电；交流侧谐振电路，用于实现交流电一侧的电路谐振；电力电子开关组，用于拓宽直流输出电压范围，使交流侧的电流正负半波对称，消除对交流侧的变压器的直流偏磁危害；滤波电路，用于滤去整流输出电压中的纹波；负载，连接在电路中的电源两端的电子元件。

【技术特征摘要】
1.一种谐振式整流电路，其特征在于，所述谐振式整流电路包括：交流电源，用于提供交流电；交流侧谐振电路，用于实现交流电一侧的电路谐振；电力电子开关组，用于拓宽直流输出电压范围，使交流侧的电流正负半波对称，消除对交流侧的变压器的直流偏磁危害；滤波电路，用于滤去整流输出电压中的纹波；负载，连接在电路中的电源两端的电子元件。2.一种实施权利要求1所述谐振式整流电路的输出正电压型可控型谐振式整流电路，其特征在于，所述输出正电压型可控型谐振式整流电路具体连接为：交流电源S101非接地端与电感L101连接，接地端连接于电力电子开关T101的集电极和电容C102的一端和负载Load101的负极端；电感L101一端与交流电源S101连接，另一端与电容C101相连接；电容一端与电力电子开关T101相连接，另一端连接于电力电子开关T101的发射极和电力电子开关T102的集电极；电力电子开关T101的集电极连接于交流电源的负极和电容C102的一端和负载L0ad101的负极端，电力电子开关T101的发射极连接于电容C101的一端和电力电子开关T102的集电极；电力电子开关T102的集电极连接于电容C101的一端和电力电子开关T101的发射极，电力电子开关T102的发射极连接于电容C102的一端和电感L102的一端；电容C102的一端连接于电力电子开关T102的发射极和电感L102的一端，另一端连接于电源S101的接地端和电力电子开关T101的集电极和负载Load101的负极端；电感L102的一端连接于电力电子开关T102的发射极和电容C102的一端，另一端连接于负载Load101的正极端；负载Load101正极端与电感L102的一端相连，负极端连接于电容C102的一端和电力电子开关T101的集电极和电源S101的接地极。3.一种如权利要求2所述输出正电压型可控型谐振式整流电路的控制方法，其特征在于，所述输出正电压型可控型谐振式整流电路的控制方法包括：(1)高功率因数控制法，在交流电源S101电压刚变为负半波开时，给电力电子开关T101开通信号，电流通过交流电源S101的接地端、电力电子开关T101、电容C101、电感L101回到交流电源S101的非接地端，形成电流回路；电流给电容C101充电，充电后，电容C101上的电压为与电感L101相连接的一端为低电位，与电力电子开关T101发射极和T102的集电极相连接的一端为高电位；当电感L101的电流为零时，电容C101充电电压达到最大值，给电力电子开关T101关断信号，电力电子开关T101关断；在交流电源S101电压为正半波开始时，给电力电子开关T102开通信号，电流通过交流电源S101的非接地端、电感L101、电容C101、电力电子开关T102、电容C102支路和电感L102与负载Load101串联的支路、回到交流电源S101的接地端，形成电流回路；交流电源S101的电压与电容C101的电压叠加后向负载提供电能；在向负载提供电能的过程中，电容C101的电流方向由连接电感的一端指向与电力电子开关T101发射极和T102集电极相连接的一端，电容C101放电，电压降低；当电感L101的电流变为零，整个电流回路的电势和为零，给电力电子开关T102关断信号，电力电子开关T102关断；(2)负荷平稳型电压电流调节控制法，在交流电源S101电压为负半波时，根据控制信号给出的相位延迟时间，给电力电子开关T101开通信号，电流通过交流电源S101的接地端、电力电子开关T101、电容C101、电感L101回到交流电源S101的非接地端，形成电流回路；电流给电容C101充电，充电后，电容C101上的电压为与电感L101相连接的一端为低电位，与电力电子开关T101发射极和T102的集电极相连接的一端为高电位；由于电力电子开关T101的开通是相位延迟开通，电容C101充电电压达不到交流电源的峰值电压，相位延迟的越大，电容C101的充电电压越低；当电感L101的电流为零时，给电力电子开关T101关断信号，电力电子开关T101关断,；在交流电源S101电压为正半波时，根据对称性，在负半波相同的相位延迟时间下，给电力电子开关T102开通信号，电流通过交流电源S101的非接地端、电感L101、电容C101、电力电子开关T102、电容C102支路和电感L102与负载Load101串联的支路、回到交流电源S101的接地端，形成电流回路；交流电源S101的电压与电容C101的电压叠加后向负载提供电能；在向负载提供电能的过程中，电容C101的电流方向由连接电感的一端指向与电力电子开关T101发射极和T102集电极相连接的一端，电容C101放电，电压降低；当电感L101的电流变为零，给电力电子开关T102关断信号，电力电子开关T102关断。4.一种实施权利要求1所述谐振式整流电路的输出负电压型可控型谐振式整流电路，其特征在于，所述输出负电压型可控型谐振式整流电路具体连接为：交流电源S201非接地端与电感L201连接，接地端连接于电力电子开关T201的发射极和电容C202的一端和负载Load201的正极端；电感L201一端与交流电源S201非接地端连接，另一端与电容C201相连接；电容一端与电感L201相连接，另一端连接于电力电子开关T201的集电极和电力电子开关T202的发射极；电力电子开关T201的发射极连接于交流电源的负极端和电容C202的一端和负载L0ad101的正极端，电力电子开关T201的集电极连接于电容C201的一端和电力电子开关T202的发射极；电力电子开关T202的发射极连接于电容C201的一端和电力电子开关T201的集电极，电力电子开关T202的集电极连接于电容C202的一端和电感L202的一端；电容C202的一端连接于电力电子开关T202的集电极和电感L202的一端，另一端连接于电源S201的接地端和电力电子开关T201的发射极和负载Load201的正极端；电感L202的一端连接于电力电子开关T202的集电极和电容C202的一端，另一端连接于负载Load201的负极端；负载Load201负极端与电感L202的一端相连，正极端连接于电容C202的一端和电力电子开关T201的发射极和电源S201的接地极。5.一种如权利要求4所述输出负电压型可控型谐振式整流电路的控制方法，其特征在于，所述输出负电压型可控型谐振式整流电路的控制方法包括：(1)高功率因数控制方法，在交流电源S201电压为正半波开始时，给电力电子开关T201开通信号，电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪原，张绍全，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川,51