[发明专利]一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器

说明书

本发明属于整流技术领域，公开了一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器，电容C101(或C201)在一个周期内充电电荷和放电电荷相等，及交流侧电流正半波和负半波相等，正负半波具有对称性，不含直流分量，对交流电源的变压器不构成直流偏磁，进而可能危害变压器。由于电感L101和电容C101(或电感L201和电容C201)的参数匹配在工作频率的谐振状态，电感L101(或电感L201)的工作频率阻抗与电容C101(或电容C201)工作频率阻抗大小相等，符号相反，从交流电源侧看，整流电路呈纯电阻性，电压和电流相位相同，功率因数达到最大(功率因数为1)。

技术领域

本发明属于整流技术领域，尤其涉及一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：把交流电转换为直流电为整流技术；整流技术可以为众多的设备提供直流电源，是现在很多电气设备或装备不可或缺的一个环节；在某些应用场景中，需要更高的直流电压，或直流电压需要更宽范围内的变化，需要更高的功率因数和更小的谐波含量。在现有直接可控硅整流技术中，一类是电压不具有倍升功能的一般整流技术，比如单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式整流电路、单相半空整流电路、三相半桥整流电路、三相桥式整流电路等整流电路，在一般可控整流电路中，电压的调节范围为从零电压到输入交流电压的峰值电压，电压的调节范围不如倍压整流电路宽，同时，功率因数不高，谐波含量比较大。另一类是电压具有倍升功能的倍压整理技术，比如不可控的倍压整流电路和可控的倍压整流电路，不可控倍压整流电路的输出电压约为输入交流电压的峰值电压两倍；可控倍压整流电路的输出电压调整范围从零电压到输入交流电压的两倍峰值电压；无论是不可控倍压整流电路还是可控倍压整流电路，交流侧的电流正负半波不对称，对交流侧的变压器会造成不同程度的危害。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)电压不具有倍升功能的整流技术的功率因数不高，谐波含量比较大；功率因数低和谐波含量高都会使设备发热增加，轻则影响设备出力，重则损坏设备。

(2)电压具有倍升功能的倍压整流技术对交流侧的变压器造成直流偏磁，形成过电压或过电流，损坏设备。

解决上述技术问题的难度和意义：

要使现有的整流技术提供功率因数、减小谐波含量、或在倍压整流电路中使交流侧电流正负半波对称，则需要使用附加的电路和较复杂的控制方法，增加装置的成本。本发明专利提出的技术方案能够简化电路结构，控制简单，在提升系统性能指标的同时能降低系统成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种谐振式整流电路及其控制方法、发电机、变压器。

本发明是这样实现的，一种谐振式整流电路，所述谐振式整流电路包括：

交流电源，用于提供交流电。

交流侧谐振电路，用于实现交流电一侧的电路谐振。

电力电子开关组，用于拓宽直流输出电压范围，使交流侧的电流正负半波对称，消除对交流侧的变压器的直流偏磁危害。

铝箔电路，用于滤去整流输出电压中的纹波。

负载，连接在电路中的电源两端的电子元件。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述谐振式整流电路的输出正电压型可控型谐振式整流电路，所述输出正电压型可控型谐振式整流电路具体连接为：

交流电源S101非接地端与电感L101连接，接地端连接于电力电子开关T101的集电极和电容C102的一端和负载Load101的负极端；电感L101一端与交流电源S101连接，另一端与电容C101相连接；电容一端与电力电子开关T101相连接，另一端连接于电力电子开关T101的发射极和电力电子开关T102的集电极；