电网友好型IGBT连续调压低压大功率整流装置、水电解制氢电源及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于整流电路技术领域，公开了一种电网友好型整流电路，包括移相变压器、主控器、输出子电路以及若干结构相同的功率子电路，移相变压器的输入端电性连接有外部的交流电网，且移相变压器的输出端与输出子电路的输入端之间电性连接有若干并联设置的功率子电路，若干功率子电路的控制端均与主控器的输出端电性连接，输出子电路的输出端电性连接有外部的用电设备。本发明专利技术解决了现有技术存在的无功污染较大、整机损耗大以及造价高的问题。整机损耗大以及造价高的问题。

【技术实现步骤摘要】
电网友好型IGBT连续调压低压大功率整流装置、水电解制氢电源及其控制方法


[0001]本专利技术属于整流电路
，具体涉及一种电网友好型整流电路。

技术介绍

[0002]现有技术中的整流电路一般采用可控硅整流方式、AFE（主动式前端）整流+PWM（脉冲宽度调制）调压方式或并联24脉波整流+PWM调压方式，其中可控硅整流方式在输出电压较低或者电网电压偏高的时候，功率因数较低，对电网的无功污染较大；AFE整流+PWM调压方式的AFE的造价很高，整机工作效率较低，损耗较大；并联24脉波二极管整流+PWM调压方式变压器的造价很高。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术存在的无功污染较大、整机损耗大以及造价高的问题，本专利技术目的在于提供一种电网友好型整流电路。
[0004]本专利技术所采用的技术方案为：一种电网友好型整流电路，包括移相变压器、主控器、输出子电路以及若干结构相同的功率子电路，移相变压器的输入端电性连接有外部的交流电网，且移相变压器的输出端与输出子电路的输入端之间电性连接有若干并联设置的功率子电路，若干功率子电路的控制端均与主控器的输出端电性连接，输出子电路的输出端电性连接有外部的用电设备。
[0005]进一步地，移相变压器设置有一个一次绕组和若干二次绕组，一次绕组与外部的交流电网电性连接，每个二次绕组一一对应地与一个功率子电路的输入端电性连接。
[0006]进一步地，功率子电路包括串联的功率单元和平波电感组，功率单元的输入端与移相变压器对应的二次绕组电性连接，平波电感组的输出端与输出子电路的输入端电性连接。
[0007]进一步地，功率单元包括整流桥、直流母线电容以及至少两个斩波器，整流桥的输入端与移相变压器对应的二次绕组电性连接，且整流桥的正极输出端与负极输出端之间电性连接有并联设置的直流母线电容和至少两个的斩波器，平波电感组包括至少两个平波电感，每个平波电感的输入端一一对应地与一个斩波器的中间点电性连接，且每个平波电感的输出端均与输出子电路的正极输入端电性连接，每个斩波器的负极均与输出子电路的负极输入端电性连接，且每个斩波器的控制端均与主控器的输出端电性连接。
[0008]进一步地，斩波器为半桥斩波器，半桥斩波器包括一组斩波桥臂，斩波桥臂包括串联设置的两个IGBT晶体管，两个IGBT晶体管的中间点与对应的平波电感的输入端电性连接，每个IGBT晶体管的控制端均与主控器的输出端电性连接，且IGBT晶体管与整流桥的负极输出端电性连接的该端作为斩波器的负极与输出子电路的负极输入端电性连接。
[0009]进一步地，斩波器为全桥斩波器，全桥斩波器包括两组斩波桥臂，每组斩波桥臂包括串联设置的两个IGBT晶体管，每组斩波桥臂的两个IGBT晶体管的中间点均与对应的平波
电感的输入端电性连接，每个IGBT晶体管的控制端均与主控器电性连接，且IGBT晶体管与整流桥的负极输出端电性连接的该端作为斩波器的负极与输出子电路的负极输入端电性连接。
[0010]进一步地，功率子电路还设置有至少一个电流传感器，每个电流传感器的检测端串联接入平波电感组的输出端。
[0011]进一步地，两个功率单元构成一个双功率单元，双功率单元包括散热器和外壳，散热器设置于外壳的内部，两个功率单元对称设置于散热器的两侧。
[0012]进一步地，输出子电路为输出滤波电容，输出滤波电容的正极输入端分别与若干功率子电路的所有平波电感的输出端电性连接，输出滤波电容的负极输入端分别与若干功率子电路的所有斩波器的负极电性连接，且输出滤波电容的正极输出端和负极输出端与外部的用电设备对应的正极供电端和负极供电端电性连接。
[0013]进一步地，交流电网为三相交流电网，三相二次绕组，整流桥为三相二极管整流桥。
[0014]本专利技术的有益效果为：本专利技术采用分布式多脉波多单元整流方式+PWM主动均流控制，不需要变压器具有极高的匝比精度就能够实现较好的均流特性，在保证了低电网谐波、高功率因数的同时，整流器本身的造价和损耗显著降低。
[0015]本专利技术的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。
[0016]附图说明。
[0017]图1是实施例1的电网友好型整流电路的电路原理图。
[0018]图2是实施例2的功率子电路的电路原理图。
[0019]图3是实施例3的双功率单元的电路原理图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步阐释。
[0021]实施例1：如图1所示，本实施例提供一种电网友好型整流电路，包括移相变压器U1、主控器、输出子电路以及若干结构相同的功率子电路，移相变压器的输入端电性连接有外部的交流电网，且移相变压器的输出端与输出子电路的输入端之间电性连接有若干并联设置的功率子电路，若干功率子电路的控制端均与主控器的输出端电性连接，输出子电路的输出端电性连接有外部的用电设备。
[0022]移相变压器对交流电网的交流电压进行变压，传输至并联的n个功率子电路进行斩波、滤波后得到直流电流，并传输至输出子电路进行对外输出，为用电设备进行供电，本实施中的用电设备为370V
‑
DC的水电解槽，n为功率子电路的数量，且n=10，即设置10个功率子电路，主控器控制每个功率子电路进行主动均流。
[0023]作为优选，移相变压器设置有一个一次绕组和若干二次绕组，一次绕组与外部的交流电网电性连接，每个二次绕组一一对应地与一个功率子电路的输入端电性连接，二次绕组的移相角度为k1 * 60
°
/n，其中，k1为指示量，k1 = 0,1,2,
…
,n
‑
1。
[0024]作为优选，功率子电路包括串联的功率单元和平波电感组，功率单元的输入端与
移相变压器对应的二次绕组电性连接，平波电感组的输出端与输出子电路的输入端电性连接。
[0025]作为优选，功率单元（G1
‑
G10）包括整流桥、直流母线电容以及两个斩波器，整流桥的输入端与移相变压器对应的二次绕组电性连接，且整流桥的正极输出端与负极输出端之间电性连接有并联设置的直流母线电容和两个斩波器，平波电感组包括两个平波电感，每个平波电感的输入端一一对应地与一个斩波器的中间点电性连接，且每个平波电感（L1
‑
L20）的输出端均与输出子电路的正极输入端电性连接，每个斩波器的负极均与输出子电路的负极输入端电性连接，且每个斩波器的控制端均与主控器的输出端电性连接。
[0026]作为优选，斩波器为半桥斩波器，半桥斩波器包括一组斩波桥臂，斩波桥臂包括串联设置的两个IGBT晶体管，两个IGBT晶体管的中间点与对应的平波电感的输入端电性连接，每个IGBT晶体管的控制端均与主控器的输出端电性连接，且IGBT晶体管与整流桥的负极输出端电性连接的该端作为斩波器的负极与输出子电路的负极输入端电性连接。
[0027]作为优选，功率子电路还设置有一个电流传感器，每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网友好型整流电路，其特征在于：包括移相变压器、主控器、输出子电路以及若干结构相同的功率子电路，所述的移相变压器的输入端电性连接有外部的交流电网，且移相变压器的输出端与输出子电路的输入端之间电性连接有若干并联设置的功率子电路，若干所述的功率子电路的控制端均与主控器的输出端电性连接，所述的输出子电路的输出端电性连接有外部的用电设备。2.根据权利要求1所述的电网友好型整流电路，其特征在于：所述的移相变压器设置有一个一次绕组和若干二次绕组，所述的一次绕组与外部的交流电网电性连接，每个所述的二次绕组一一对应地与一个功率子电路的输入端电性连接。3.根据权利要求2所述的电网友好型整流电路，其特征在于：所述的功率子电路包括串联的功率单元和平波电感组，所述的功率单元的输入端与移相变压器对应的二次绕组电性连接，所述的平波电感组的输出端与输出子电路的输入端电性连接。4.根据权利要求3所述的电网友好型整流电路，其特征在于：所述的功率单元包括整流桥、直流母线电容以及至少两个斩波器，所述的整流桥的输入端与移相变压器对应的二次绕组电性连接，且整流桥的正极输出端与负极输出端之间电性连接有并联设置的直流母线电容和至少两个的斩波器，所述的平波电感组包括至少两个平波电感，每个所述的平波电感的输入端一一对应地与一个斩波器的中间点电性连接，且每个平波电感的输出端均与输出子电路的正极输入端电性连接，每个所述的斩波器的负极均与输出子电路的负极输入端电性连接，且每个斩波器的控制端均与主控器的输出端电性连接。5.根据权利要求4所述的电网友好型整流电路，其特征在于：所述的斩波器为半桥斩波器，所述的半桥斩波器包括一组斩波桥臂，所述的斩波桥臂包括串联设置的两个IGBT晶体管，两个所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永健，
申请(专利权)人：中科智寰北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：