一种电源电路及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种电源电路及其应用，利用导磁铁芯上的导电绕组线圈之间的电磁感应关系，由给定的交流电源产生一个多相交流电源，并通过多相桥式整流电路，无需电容滤波，就直接作为纹波因数很小的直流电压源，输出直流电压和电流，从而从根本上消除了因电容滤波而导致的高次谐波；同时多相桥式整流电路从电网输入的电流将是正弦波或者是非常接近正弦波的阶梯波，从而无需功率因数校正就把交流侧产生的高次谐波减小到最小程度。的高次谐波减小到最小程度。的高次谐波减小到最小程度。

【技术实现步骤摘要】
一种电源电路及其应用


[0001]本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种电源电路及其应用。

技术介绍

[0002]目前电网向千家万户提供的都是交流电，而我们普遍使用的照明、电视、电声、电脑等用电设施，需要的都是直流电。另外所有需要调速的电力驱动设备（如电梯、电动汽车、高铁、精密机床等），以及所有需要精密调控的设备，需要的也都是直流电，都是要在设备端先把交流电变成直流电才能使用。
[0003]设备端将交流电变为直流电，一般都要经过整流和电容滤波。整流得到的脉动直流电压只有在滤波后才能成为稳定的直流电压。而采用电容滤波又使得交流侧电流为脉冲电流，出现大量高次谐波，需要再通过功率因数校正来消除，以达到相关标准中关于高次谐波的规定（国家标准GB 17625.1
‑
2012/IEC 61000
‑3‑
2:2009：电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)）。该国家标准为强制性标准，凡不符合强制性标准的产品，一律禁止生产、销售和进口。因此，任何用电设备的产品，是否需要通过功率因数校正消除高次谐波，都是必须考虑的问题。
[0004]但是功率因数校正是一个非常复杂的事情，它将极大地增加直流电源的成本，特别是大功率功率因数校正更是这样。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种电源电路及其应用，利用导磁铁芯上的导电绕组线圈之间的电磁感应关系，由给定的交流电源产生一个多相交流电源，并通过多相桥式整流电路，无需电容滤波，就直接作为纹波因数很小的直流电压源，输出直流电压和电流，从而从根本上消除了因电容滤波而导致的高次谐波；同时多相桥式整流电路从电网输入的电流将是正弦波或者是非常接近正弦波的阶梯波，从而无需功率因数校正就把交流侧产生的高次谐波减小到最小程度。
[0006]一方面，本专利技术提供一种电源电路，利用导磁铁芯上的的导电绕组线圈之间的电磁感应关系，由给定的交流电源产生一个n相交流电源，并通过n相桥式整流电路，无需电容滤波，就直接作为纹波因数很小的直流电压源，输出直流电压和电流；其中n≧5的奇数；所述n相交流电源是指一组幅值相等，初相位依次间隔360
o
/ n ，均衡分布的n个正弦波电压源；所述n相桥式整流电路由n组两个串联的整流二极管组成，所述两个串联的整流二极管都是一个二极管的阴极接另一个二极管的阳极，每个所述连接点分别接所述n相交流电源的n相输出端，所有所述n组两个串联的整流二极管的另一个阴极连接起来作为n相桥式整流电路的输出正极，所有所述n组两个串联的整流二极管的另一个阳极连接起来作为n相桥式整流电路的输出负极。
[0007]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，其中n≧7的
奇数 。
[0008]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，利用三相交流电机定子绕组产生的旋转磁场在定子绕组上感应出来的一个3m相交流电源，通过3m相桥式整流电路输出直流电压和电流；其中m≧3的奇数，3m=n。
[0009]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，其中m≧5 的奇数。
[0010]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，利用单相交流异步电动机运行时旋转磁场在定子绕组上感应出来的一个n相交流电源，通过n相桥式整流电路输出直流电压和电流。
[0011]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，其中n≧7 的奇数。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述n相交流电源是一个3h相交流电源，它由三相交流变压器的副边绕组的3h组不同的绕组组合组成，其输出的3h个交流电压源通过3h相桥式整流电路输出直流电压和电流；其中h≧3的奇数。
[0013]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，h≧5的奇数。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述三相交流变压器的副边绕组的3h组不同的绕组组合采用星形连接方式，具体为：3h个绕组组合的一端接在一起，而另一端作为3h相交流电源的输出端，通过3h相桥式整流电路输出直流电压和电流。
[0015]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述三相交流变压器的副边绕组的3h组不同的绕组组合采用多边形连接方式，具体为：3h个绕组组合依次首尾相接，并且最后一组的尾与第一组的首相接，形成一个闭环，得到3h个连接点，3h个连接点作为3h相交流电源的输出端，并通过3h相桥式整流电路输出直流电压和电流。
[0016]另一方面本专利技术提供一种如上任一所述的电源电路的应用，所述电源电路应用在产品端，作为产品电源的全部或一部分与交流电输入端连接。
[0017]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术的整流电路可以针对多相交流电进行整流，无需后续滤波即可得到稳定的直流电压；上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术的整流电路省去了滤波步骤，从根本上消除了因滤波带来的大量高次谐波，从而无需用电设备再去考虑高次谐波去除问题，省略了功率因数校正步骤，简化了用电设备的设计和生产成本；上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术的整流电路可以应用在供电端或供电路径的中间端，从而为电网以直流电的形式为家家户户供电提供可能，也为用户的直流电设备与电源的衔接提供便利。
[0018]附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。
[0020]图 1 是本专利技术一个实施例提供的多相桥式整流结构框图，n 个三相交流变压器的副边绕组组合之间采用星形接法；图2是本专利技术一个实施例提供的 9 相交流电源的电压波形图；图3是本专利技术一个实施例提供的 9 相桥式整流电路整流后的输出直流电压波形图；图4是本专利技术一个实施例提供的由 3 相变压器副边绕组的组合产生的 9 相交流电源接 9 相桥式整流电路时，三相变压器的铁芯上原边和副边的阶梯波磁势 W
•
I 的对应关系图。
[0021]图5是本专利技术一个实施例提供的三相交流变压器的副边绕组组合之间采用多边形接法得到9相交流电源的多相桥式整流装置；图6是本专利技术一个实施例提供的正多边形（正9边形）外角与外接圆圆心角的关系，对应由相同的三相交流变压器的副边绕组组合的多边形 接法和星形接法都可以得到各自的9相交流电源的情况。
具体实施方式
[0022]下面给出一个由3相变压器副边绕组产生9相交流电源的9相桥式整流电路作为实施例，讨论一个具体的实施方式。
[0023]9相桥式整流电路的框图如图1所示，其中n=9。
[0024]其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源电路，其特征在于：利用导磁铁芯上的导电绕组线圈之间的电磁感应关系，由给定的交流电源产生一个 n 相交流电源，并通过 n 相桥式整流电路后直接作为纹波因数很小的直流电压源，输出直流电压和电流；其中 n为≧5的奇数；所述 n 相交流电源是指一组幅值相等，初相位依次间隔 360O/ n ，均衡分布的 n 个正弦波电压源；所述 n 相桥式整流电路由 n 组两个串联的整流二极管组成，所述两个串联的整流二极管都是一个二极管的阴极接另一个二极管的阳极，每个连接点分别接所述 n 相交流电源的 n 相输出端，所有所述 n 组两个串联的整流二极管的另一个阴极连接起来作为 n 相桥式整流电路的输出正极，所有所述 n 组两个串联的整流二极管的另一个阳极连接起来作为 n 相桥式整流电路的输出负极。2.根据权利要求1所述的电源电路，其中n为≧7的奇数 。3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：利用三相交流电机定子绕组产生的旋转磁场在定子绕组上感应出来的一个3m相交流电源，通过3m相桥式整流电路输出直流电压和电流；其中m为≧3的奇数，3m=n。4.根据权利要求3所述的电源电路，其中m为≧5 的奇数。5.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：利用单相交流异步电动机运行时旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸兴，
申请(专利权)人：张逸兴，
类型：发明
国别省市：