一种电压调节电源制造技术

本发明专利技术公开了一种电压调节电源，包括：变压器的原边绕组与交流电源连接，变压器的两个副边绕组分别与第一变换器的输入端、第二变换器的输入端连接，第二变换器的输出端与第一变换器的输出端串联连接，二者输出电压叠加后为负载供电，从而更适用于在小电压范围内需要调节输出电流或者功率范围很大的电解水制氢等电解领域。电解领域。电解领域。

【技术实现步骤摘要】
一种电压调节电源


[0001]本专利技术涉及直流供电
，具体涉及一种电压调节电源。

技术介绍

[0002]电解电源通常是直流电源，其是电解系统中与电解槽相连的核心部分，负责提供电解化学反应的直流电势条件。根据电解化学反应的原理以及电解槽内单体槽堆叠数量，通常要求电解电源提供指定范围的电压输出，一般该电压范围较小，但在该电压范围内需要调节输出的电流或者功率范围会很大（从零功率到额定功率）。因此要求电解电源应该在小电压范围内具备宽范围功率输出的精细化调节能力。
[0003]现有电解电源的拓扑形式多由两级或两级以上的功率变换单元并接级联实现，第一级通常是交流转直流AC/DC整流器，将交流电压转换为一个固定的直流电压，第二级通常是直流转直流DC/DC变换器，将一个固定的直流电压进行全电压范围的调节。然而，电解的过程通常是在一个较小的电压范围内进行的（如170V~200V），虽然传统电解电源工作时其输出电压范围可以较宽（如0V~200V），但电解时其有效的工作范围较窄（200V－170V=30V），并且在此小的电压范围内电解功率是需要从空载到满载全功率调节的，因此需要在较窄的范围内（30V）调节输出高精度的功率较为困难。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的在较窄的范围内调节输出高精度的功率较为困难缺陷，从而提供一种电压调节电源。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术实施例提供一种电压调节电源，包括：变压器、第一变换器、第二变换器，其中，变压器的原边绕组与交流电源连接，变压器的第一副边绕组与第一变换器的输入端连接，变压器的第二副边绕组与第二整流器的输入端连接；第一变换器的正极输出端与第二变换器的负极输出端连接，第一变换器的负极输出端与待供电负载的负极供电端连接，第一变换器用于固定输出第一输出电压；第二变换器的正极输出端与待供电负载的正极供电端连接，第二变换器用于固定输出第二输出电压；第二输出电压与第一输出电压之和为负载的供电电压；通过调整所述第一输出电压及第二输出电压，使得电压调节电源的全电压调节范围为待供电负载有效工作电压的上限电压与下限电压之差。
[0006]在一实施例中，变压器为单相隔离变压器或三相隔离变压器。
[0007]在一实施例中，当变压器为三相隔离变压器时，变压器的原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组的内部连接方式呈星型或三角型。
[0008]在一实施例中，第二变换器包括：第一电压变换器、第二电压变换器，其中，第一电压变换器的输入端与变压器的第二副边绕组连接，第一电压变换器的正极输出端、负极输出端分别与第二电压变换器的正极输入端、负极输入端对应连接；第二电压变换器的正极输出端与待供电负载的正极供电端连接，第二电压变换器的负极输出端与第一变换器的正
极输出端连接。
[0009]在一实施例中，变压器的原边绕组的匝数为定值，通过调节变压器的副边绕组的匝数调节第一变换器、第一电压变换器的输出电压。
[0010]在一实施例中，第二变换器括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容及电感，其中，第一电容的两端分别与第一变换器的两个输出端连接；第二电容的第一端通过电感与第二电压变换器的正极输出端连接，第二电容的第一端还与待供电负载的正极供电端连接，第二电容的第二端与第二电压变换器的负极输出端连接，第二电容的第二端还与第一变换器的正极输出端连接；第三电容的两端分别与第一电压变换器的两个输出端连接；第四电容的第一端与第二电容的第一端连接，电容的第二端与第一变换器的负极输出端连接。
[0011]在一实施例中，第二变换器还包括：多条直流母线，其中，第一变换器的正极输出端通过直流母线与第二电压变换器的负极输出端连接，第一变换器的负极输出端通过直流母线分别与第四电容的第一端、待供电负载的负极供电端连接；第一电压变换器的正极输出端通过直流母线与第二电压变换器的正极输入端连接，第一电压变换器的负极输出端通过直流母线与第二电压变换器的负极输入端连接，第三电容并联在该直流母线上；第二电压变换器的正极供电端通过直流母线与电感的第一端连接，第二电压变换器的负极供电端通过直流母线分别与第二电容的第二端、第一变换器的正极输出端连接；电感的第二端通过直流母线分别与第二电容的第一端、第四电容的第二端连接。
[0012]在一实施例中，第一变换器、第一电压变换器均为二极管不控型整流器、晶闸管半控型整流器、PWM全控型整流器、同步整流技术实现的整流器中的任意一种整流器。
[0013]在一实施例中，第二电压变换器为升压型DC
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DC变换器、降压型DC
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DC变换器、升降压型DC
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DC变换器、采用同步整流技术的DC
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DC变换器中的任意一种变换器。
[0014]本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供的电压调节电源，变压器的原边绕组与交流电源连接，变压器的两个副边绕组分别与第一变换器的输入端、第二变换器的输入端连接，第二变换器的输出端与第一变换器的输出端串联连接，二者输出电压叠加后为负载供电，从而更适用于在小电压范围内需要调节输出电流或者功率范围很大的电解水制氢等电解领域。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的电压调节电源的一个具体示例的组成图；图2为本专利技术实施例提供的变压器的一个具体示例的示意图；图3为本专利技术实施例提供的电压调节电源的另一个具体示例的组成图；图4为本专利技术实施例提供的电压调节电源的另一个具体示例的组成图；图5为本专利技术实施例提供的电压调节电源的另一个具体示例的组成图；图6(a)为本专利技术实施例提供的二极管不控型整流器的电路结构图；
图6(b)为本专利技术实施例提供的晶闸管半控型整流器的电路结构图；图6(c)为本专利技术实施例提供的PWM全控型整流器的电路结构图；图6(d)为本专利技术实施例提供的同步整流技术实现的典型整流器的电路结构图；图7(a)为本专利技术实施例提供的升压型DC
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DC变换器的电路结构图；图7(b)为本专利技术实施例提供的降压型DC
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DC变换器的电路结构图；图7(c)为本专利技术实施例提供的升降压型DC
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DC变换器的电路结构图；图7(d)为本专利技术实施例提供的同步整流型DC
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DC变换器的电路结构图。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压调节电源，其特征在于，包括：变压器、第一变换器、第二变换器，其中，所述变压器的原边绕组与交流电源连接，所述变压器的第一副边绕组与所述第一变换器的输入端连接，所述变压器的第二副边绕组与所述第二变换器的输入端连接；所述第一变换器的正极输出端与所述第二变换器的负极输出端连接，所述第一变换器的负极输出端与待供电负载的负极供电端连接，所述第一变换器用于固定输出第一输出电压；所述第二变换器的正极输出端与所述待供电负载的正极供电端连接，所述第二变换器用于固定输出第二输出电压；所述第二输出电压与第一输出电压之和为负载的供电电压；通过调整所述第一输出电压及第二输出电压，使得所述电压调节电源的全电压调节范围为所述待供电负载有效工作电压的上限电压与下限电压之差。2.根据权利要求1所述的电压调节电源，其特征在于，所述变压器为单相隔离变压器或三相隔离变压器。3.根据权利要求2所述的电压调节电源，其特征在于，当所述变压器为三相隔离变压器时，所述变压器的原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组的内部连接方式呈星型或三角型。4.根据权利要求1所述的电压调节电源，其特征在于，所述第二变换器包括：第一电压变换器、第二电压变换器，其中，所述第一电压变换器的输入端与所述变压器的第二副边绕组连接，所述第一电压变换器的正极输出端、负极输出端分别与所述第二电压变换器的正极输入端、负极输入端对应连接；所述第二电压变换器的正极输出端与待供电负载的正极供电端连接，所述第二电压变换器的负极输出端与所述第一变换器的正极输出端连接。5.根据权利要求4所述的电压调节电源，其特征在于，所述变压器的原边绕组的匝数为定值，通过调节所述变压器的副边绕组的匝数调节所述第一变换器、第一电压变换器的输出电压。6.根据权利要求4所述的电压调节电源，其特征在于，所述第二变换器包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容及电感，其中，所述第一电容的两端分别与所述第一变换器的两个输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕小斌，邓占锋，陈国富，赵国亮，王翔，刘壮壮，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：