一种三相AC-DC变换电路系统技术方案

技术编号:40386588 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-20 22:20
本技术属于电力变换电路技术领域,公开了一种三相AC‑DC变换电路系统,包括非稳压电路和稳压电路;非稳压电路设置有相互连接的隔离变压器和三相整流电路,隔离变压器与外部的380V交流电源连接;稳压电路设置有相互连接的PFC电路和开关电源电路,PFC电路与三相整流电路连接。本技术通过隔离变压器将输入的380V工业交流电转换为28V的安全电压,再经过三相AC‑DC变换电路后,非稳压电流经过PFC电路和开关电源电路后,不仅可以通过按键控制和指定稳压直流电的大小,而且还实现了矫正功率因数和整流升压稳压的目的,提高了功率因数,减小了测量过程中的误差,最终实现理想效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力变换电路,尤其涉及一种三相ac-dc变换电路系统。


技术介绍

1、目前,转换效率和功率密度的提升是电力电子技术的重要挑战。提升转换效率可以降低损耗,减少热管理的难度,最终可以实现较高的功率密度。为了提升转换效率,必须在电力电气器件、拓扑和控制方面不断突破。

2、根据上述分析,现有技术中存在的问题及缺陷有两个主要方面:

3、1.矫正功率因数和整流升压调整中测量误差大:矫正功率因数是指在交流电路中通过电力电子器件对功率因数进行调整,以减少电网上的无功功率,提高电能的有效利用。然而,现有技术在进行矫正功率因数和整流升压调整时,可能存在测量误差较大的问题。这意味着在实际应用中,可能无法达到预期的功率因数校正效果,从而影响系统的效率和稳定性。

4、2.提升转换效率的难度:虽然提升转换效率是电力电子技术的重要目标,但实现高效率转换并不是一件容易的事情。随着功率密度的增加,电力电子器件可能会面临更大的损耗和热管理问题。此外,在提高转换效率的过程中,还需要考虑器件的可靠性和寿命等方面的挑战。

5、解决以上问题及缺陷的难度为:

6、解决现有技术中测量误差大的问题需要更加精确的测量方法和技术。这可能涉及改进测量设备、采用更高精度的传感器,或者引入先进的校正算法来减少测量误差。这样可以确保矫正功率因数和整流升压调整的准确性,提高系统的稳定性和效率。

7、提升转换效率的难度可以通过多方面的研究来解决。首先,在电力电气器件方面,需要开发新型的高效能器件,例如使用碳化硅(sic)或氮化镓(gan)等材料制造器件,这些材料具有更好的导电和导热性能,可以降低能量损耗。其次,在拓扑和控制方面,可以考虑采用先进的拓扑结构和优化的控制策略,以最大程度地提高能量转换效率。此外,还可以利用智能化技术和先进的电源管理算法来实现对电力系统的动态调整和优化,从而进一步提高转换效率。

8、解决以上问题及缺陷的意义为:

9、解决现有技术中测量误差大的问题可以提高系统的精度和稳定性,使电力电子系统在实际应用中能够更好地实现功率因数校正和升压调整,从而减少电网上的无功功率损耗,提高电能的利用效率,降低能源浪费。

10、提升转换效率的意义在于实现更高的功率密度和更高效的能量转换。通过降低能量损耗,可以减少电子器件和系统的散热需求,进而在相同体积或重量下实现更大功率输出。这对于电力电子产品的小型化、轻量化以及在有限空间内实现更高功率输出都具有重要意义。同时,提高能量转换效率还有助于降低使用电力电子系统的成本,并且在可再生能源等领域具有重要应用价值,推动清洁能源的发展和应用。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本技术提供了一种三相ac-dc变换电路系统。

2、本技术是这样实现的,一种三相ac-dc变换电路系统设置有:

3、非稳压电路和稳压电路;

4、所述非稳压电路设置有相互连接的隔离变压器和三相整流电路,所述隔离变压器与外部的380v交流电源连接;

5、所述稳压电路设置有相互连接的pfc电路和开关电源电路,所述开关电源电路与负载连接,所述pfc电路与三相整流电路连接;

6、所述三相整流电路、pfc电路和开关电源电路分别与主控芯片连接。

7、进一步,所述三相整流电路为三相桥式整流电路,包括通过串并联连接的六个二极管。

8、进一步,所述二极管的末端连接有一个用于滤掉高频电流的电容。

9、进一步,所述主控芯片为arduino芯片。

10、结合上述的所有技术方案,本技术所具备的优点及积极效果为:

11、第一,本技术通过隔离变压器将输入的380v工业交流电转换为28v的安全电压,再经过三相ac-dc变换电路后,由于交流电带负载,会使电感和电容所得到的电压电流有相应的相位差,因此对电路进行稳压,非稳压电流经过pfc电路和开关电源电路后,不仅可以通过按键控制和指定稳压直流电的大小,而且还实现了矫正功率因数和整流升压稳压的目的,提高功率了因数,减小了测量过程中的误差,最终实现理想效果。

12、第二,每个结构部件的取得的显著的技术进步。

13、1.隔离变压器:

14、显著技术进步:现代隔离变压器采用高性能绝缘材料和优化的设计,以实现更高的能效和更小的体积。高性能的绝缘材料可以降低能量损耗和热损耗,提高变压器的效率。此外,优化的设计可以减少磁漏和铁损耗,进一步提高能效。随着技术进步,可能还引入了智能化的监测和保护功能,提高变压器的可靠性和安全性。

15、2.三相桥式整流电路:

16、显著技术进步:在三相桥式整流电路中,二极管的性能和可靠性得到了显著提升。现代二极管采用高效能材料,如硅碳化(sic)和氮化镓(gan),这些材料能够显著降低导通和截止时的能量损耗,提高整流效率。此外,现代二极管还具有更快的开关速度,有助于减少开关损耗,提高系统性能。

17、3.pfc电路:

18、显著技术进步:功率因数校正(pfc)技术的发展使得电力电子系统在从电网中提取能量时能够更好地利用电能,减少无功功率损耗。现代pfc电路采用高效能的功率开关器件,例如金属氧化物半导体场效应管(mosfet)和insulated gate bipolar transistor(igbt)。这些器件具有更低的导通和开关损耗,从而提高整体效率。另外,现代pfc控制算法和电路拓扑的优化也有助于提高功率因数校正的效果。

19、4.开关电源电路:

20、显著技术进步:开关电源电路在电力电子设备中广泛应用。显著的技术进步包括开关电源的高频率运行,使得变压器可以更小型化,并且有更高的能效。现代开关电源采用高效能的开关器件和优化的控制算法,以提高转换效率和降低能量损耗。此外,随着功率集成技术的发展,开关电源的集成度提高,使得整体体积更小,适用于更广泛的应用场景。

21、5.主控芯片(例如arduino芯片):

22、显著技术进步:主控芯片在电力电子系统中发挥着关键的控制和调节功能。现代主控芯片如arduino芯片具有更强大的计算能力和更多的i/o接口,使得控制算法和策略的实现更加灵活和复杂。此外,现代主控芯片还支持更多的通信接口,如can总线、以太网等,使得电力电子系统可以与其他设备进行更高级的通信和协同控制。这些技术进步有助于提高电力电子系统的智能化水平,提升其性能和可靠性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三相AC-DC变换电路系统,其特征在于,设置有:

2.如权利要求1所述的三相AC-DC变换电路系统,其特征在于,所述三相整流电路为三相桥式整流电路,包括通过串并联连接的六个二极管。

3.如权利要求2所述的三相AC-DC变换电路系统,其特征在于,所述二极管的末端连接有一个用于滤掉高频电流的电容。

4.如权利要求1所述的三相AC-DC变换电路系统,其特征在于,所述主控芯片为Arduino芯片。

【技术特征摘要】

1.一种三相ac-dc变换电路系统,其特征在于,设置有:

2.如权利要求1所述的三相ac-dc变换电路系统,其特征在于,所述三相整流电路为三相桥式整流电路,包括通过串并联连接的六个二极管。

3....

【专利技术属性】
技术研发人员:周绍红张景媛刘应开张晨怡姜涛
申请(专利权)人:云南师范大学
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1