一种虚拟中线功率因数校正电路制造技术

本发明专利技术公开了一种虚拟中线功率因数校正电路，包括：交流输出模块输出至少两相交流电压；虚拟中线模块接收交流输出模块输出的交流电压，产生一虚拟中线，为功率因数校正模块提供公共的中点；功率因数校正模块，包括若干个相同的功率因数校正单元；每个功率因数校正单元分别接交流输出模块输出的一相交流电压，对接收到的单相交流电压进行升降压和功率因数校正；各功率因数校正单元的中点短接，作为功率因数校正模块的公共中点，接虚拟中线模块的输出端。采用本发明专利技术，能够在不增加前端工频变压器的前提下，构造一虚拟中线，使电路能够自适应电网的波动，同时还可以很好的抑制电网相电压不平衡的影响，具有很强的电网适应能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率因数校正
，特别是涉及一种虚拟中线功率因数校正电路。
技术介绍
采用高压直流UPS (Uninterruptible Power Supply，不间断电源)替换传统的交流UPS，能够明显的提高整套系统的效率和可靠性，同时又降低了系统的成本，因而具有光明的市场前景。现阶段，一般采用buck+boost电路实现升压/降压。buck+boost电路具有很好的功率因数校正功能，同时可以实现自由并联，在高压直流UPS领域得到了广泛的应用。但是，对于这种buck+boost电路在高压直流UPS上的应用，存在一个典型的技术难题需要电网提供中线以实现较好的功率因数校正和并联。现有技术中，主要可以通过两种方式解决上述问题。第一种在高压直流UPS的前端增加一个工频变压器，以产生中线。但是，该方案需要增加额外的大功率工频变压器，增加了设备成本，同时占用了设备空间。第二种在高压直流UPS的内部，通过电容器的方式增加虚拟中线。该方案可以省去大体积的工频变压器，只需增加很少的电容成本。但是，该方案也存在一个严重的缺点 在电网波动很小、电网相电压均衡的情况下，能够正常运行；但当电网波动较大、相电压不平衡时，就不能保证正常运行了。因此，该方案适应电网的能力很弱。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种虚拟中线功率因数校正电路，能够在不增加前端的工频变压器的前提下，构造一虚拟中线，使得电路能够自适应电网的波动，同时还可以很好的抑制电网相电压不平衡的影响，具有很强的电网适应能力。本专利技术实施例提供一种虚拟中线功率因数校正电路，所述电路包括交流输出模块、虚拟中线模块、功率因数校正模块；所述交流输出模块，用于输出至少两相交流电压；所述虚拟中线模块，用于接收所述交流输出模块输出的交流电压，产生一虚拟中线，为所述功率因数校正模块提供公共的中点；所述功率因数校正模块，包括若干个相同的功率因数校正单元；每个功率因数校正单元分别接所述交流输出模块输出的一相交流电压，用于对接收到的单相交流电压进行升降压和功率因数校正；各功率因数校正单元的正输出端短接；各功率因数校正单元的负输出端短接；各功率因数校正单元的中点短接，作为所述功率因数校正模块的公共中点，接所述虚拟中线模块的输出端。优选地，所述虚拟中线模块为若干个电感耦合构成的虚拟中线网络；所述虚拟中线网络的输入端接所述交流输出模块的输出端，所述虚拟中线网络的输出端接所述功率因数校正模块的公共中点。优选地，当所述交流输出模块输出三相交流电压时，所述虚拟中线网络包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、以及三个磁芯；所述第一电感和第二电感共用一磁芯；第三电感和第四电感共用一磁芯；第五电感和第六电感共用一磁芯；所述第一电感、第三电感、第五电感采用星形联结方式；所述第一电感的异名端、 第三电感的异名端、第五电感的异名端分别接所述交流输出模块的一相输出电压，所述第一电感的同名端、第三电感的同名端、第五电感的同名端短接，作为所述虚拟中线网络的输出端；所述第二电感、第四电感、第六电感采用三角形联结方式。优选地，当所述交流输出模块输出三相交流电压时，所述虚拟中线网络包括第七电感、第八电感、第九电感、第十电感、第十一电感、 第十二电感、以及三个磁芯；所述第七电感和第八电感共用一磁芯；第九电感和第十电感共用一磁芯；第十一电感和第十二电感共用一磁芯；所述第七电感的异名端、第八电感的异名端、第九电感的异名端分别接所述交流输出模块的一相输出电压；所述第七电感的同名端接所述第十二电感的异名端，所述第九电感的同名端接所述第八电阻的异名端，所述第十一电感的同名端接所述第十电感的异名端；所述第八电感的同名端、第十电感的同名端、第十二电感的同名端短接，作为所述虚拟中线网络的输出端。优选地，当所述交流输出模块输出三相交流电压时，所述虚拟中线网络包括第十三电感、第十四电感、第十五电感、以及一个磁芯； 所述第十三电感、第十四电感、第十五电感分别绕制在所述磁芯的一芯柱上；所述第十三电感、第十四电感、第十五电感采用星形联结方式；所述第十三电感的同名端、第十四电感的同名端、第十五电感的同名端分别接所述交流输出模块的一相输出电压；所述第十三电感的异名端、第十四电感的异名端、第十五电感的异名端短接，作为所述虚拟中线网络的输出端。优选地，当所述交流输出模块输出三相交流电压时，所述虚拟中线网络包括第十六电感、第十七电感、第十八电感、第十九电感、第二十电感、第二十一电感、以及一个磁芯；所述第十六电感和第十七电感共用所述磁芯的一支柱，所述第十八电感和第十九电感共用所述磁芯的一支柱，所述第二十电感和第二十一电感共用所述磁芯的一支柱；所述第十六电感、第十八电感、第二十电感采用星形联结方式；所述第十六电感的同名端、第十八电感的同名端、第二十电感的同名端分别接所述交流输出模块的一相输出电压，所述第十六电感的异名端、第十八电感的异名端、第二十电感的异名端短接，作为所述虚拟中线网络的输出端；所述第十七电感、第十九电感、第二十一电感采用三角形联结方式。优选地，当所述交流输出模块输出两相交流电压时，所述虚拟中线网络包括第二十二电感、第二十三电感、第二十四电感、第二十五电感、以及两个磁芯；所述第二十二电感和第二十三电感共用一磁芯；所述第二十四电感和第二十五电感共用一磁芯；所述第二十二电感的同名端和第二十四电感的异名端分别接所述交流输出模块的一相输出电压，所述第二十二电感的异名端和第二十四电感的同名端短接，作为所述虚拟中线网络的输出端；所述第二十三电感的同名端接第二十五电感的同名端，所述第二十五电感的异名端接所述第二十三电感的异名端。优选地，当所述交流输出模块输出两相交流电压时，所述虚拟中线网络包括第二十六电感、第二十七电感、以及一磁芯；所述第二十六电感和第二十七电感共用所述磁芯；所述第二十六电感的同名端和所述第二十七电感的异名端分别接所述交流输出模块的一相输出电压；所述第二十六电感的异名端和所述第二十七电感的同名端短接，作为所述虚拟中线网络的输出端。优选地，所述功率因数校正单元包括整流电路和buck-boost电路；所述整流电路，具有一输入端、第一输出端和第二输出端；所述整流电路的输入端作为所述功率因数校正单元的输入端，接所述交流输出模块输出的一相交流电压，用于对接收到的单相交流电压进行整流，并输出至所述buck-boost电路；所述buck-boost电路，具有第一输入端和第二输入端，分别接所述整流电路的第一输出端和第二输出端；所述buck-boost电路，还具有第一输出端、第二输出端、和第三输出端；每个功率因数校正单元的buck-boost电路的第一输出端短接，作为所述功率因数校正模块的正输出端；每个功率因数校正单元的buck-boost电路的第二输出端短接，作为所述功率因数校正模块的负输出端；每个功率因数校正单元的buck-boost电路的第三输出端短接，作为所述功率因数校正模块的公共中点；所述buck-boost电路，用于对所述整流电路整流后的单相电压进行升降压和功率因数校正。优选地，所述整流电路包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极短接，作为所述整流电路的输入端；所述第一二极管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种虚拟中线功率因数校正电路，其特征在于，所述电路包括：交流输出模块、虚拟中线模块、功率因数校正模块；所述交流输出模块，用于输出至少两相交流电压；所述虚拟中线模块，用于接收所述交流输出模块输出的交流电压，产生一虚拟中线，为所述功率因数校正模块提供公共的中点；所述功率因数校正模块，包括若干个相同的功率因数校正单元；每个功率因数校正单元分别接所述交流输出模块输出的一相交流电压，用于对接收到的单相交流电压进行升降压和功率因数校正；各功率因数校正单元的正输出端短接；各功率因数校正单元的负输出端短接；各功率因数校正单元的中点短接，作为所述功率因数校正模块的公共中点，接所述虚拟中线模块的输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕华军，茹永刚，沈得贵，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：94