[实用新型]电压型PWM高频整流装置

说明书

本实用新型公开了一种电压型PWM高频整流装置，包括主电路、控制器、同步变压器、DC/DC开关电源、多个电流传感器、多个电压传感器、显示控制板，控制器由数字信号控制器和复杂可编程逻辑器件组成。本新型具有输入电流正弦化、可运行于任意功率因数下尤其是运行于单位功率因数下、能量可实现双向流动等优点。

技术领域

本实用新型属于电压型PWM高频整流技术领域，更具体地说，涉及一种电压型PWM高频整流装置。

背景技术

随着电力电子装置的广泛使用，由此引起的谐波污染问题逐渐受到了人们的重视。目前，大部分电力电子装置所使用的直流电源是通过不控整流或者相控整流得到的，这些设备在运行中对电网注入大量的谐波和无功，造成电网污染。

随着用电设备谐波标准日益严格，采用高功率因数、低谐波的高频开关模式PWM整流器，替代传统的二极管不控整流和晶闸管相控整流是大势所趋。和传统整流器相比，PWM整流器可以控制交流电源电流为畸形很小的正弦化电流，且功率因数为1；另外，高频整流器与传统相控整流器相比，体积、重量可以大大地减小，动态响应速度显著提高。

PWM开关模式整流器工作中一般采用全控器件进行高频PWM控制，所以从本质上称为PWM整流器，从不同角度看，PWM整流器有不同的类型，按电路的拓扑结构和外特性，PWM整流器分为电压型和电流型。电压型PWM整流器输出的直流电压高于交流电源电压峰值，其一般呈现电压源特性。电流型PWM整流输出的直流电压低于交流电源电压峰值，其一般呈现电流源特性。无论哪种PWM整流电路，都基本能达到功率因数为1，但是谐波含量、控制复杂性、动态性能、电路体积、重量、成本方面有较大的差异。

与电压型PWM整流器相比，电流型整流器有其独特的优点。由于输出电抗器的存在，它没有桥臂直通过流和输出短路的问题。其次，开关器件直接对直流电流做脉宽调制，所以其输入电流控制简单。但电流型整流器通常要经过LC滤波器再和电网连接，且直流侧平波电抗器和交流侧LC滤波器的重量、体积都比较大。另外常用的现代全控器件如IGBT、P-MOSFET都是反并联二极管反向自然导电的开关器件，在电流型变换器电路中为防止电流反方向流动而必须再串联一个二极管，因此主电路构成不方便且通态损耗大，从装置体积、重量、成本和损耗来看，电流型整流器不如电压器整流器。

发明内容

本实用新型为解决传统二极管不控整流和晶闸管相控整流存在的缺点，提供一种电压型PWM高频整流装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

设计一种电压型PWM高频整流装置，包括主电路、控制器、同步变压器、DC/DC开关电源、多个电流传感器、多个电压传感器、显示控制板；所述主电路的输入端与电网连接，所述主电路的输出端为直流输出；所述同步变压器的输入端连接电网，输出端连接控制器，用于检测电网相位；多个所述电流传感器分别用于检测主电路的输出电流及输出电流，多个所述电压传感器分别用于检测主电路的输出电流及输出电压，并将检测结果传输至所述控制器；所述DC/DC开关电源为主电路、控制器、电流传感器提供电源；所述显示控制板与控制器连接，用于向所述控制器发送控制信号以及显示需求信息；所述控制器获取和处理电网电压相位信号、电网电压信号、电网单相电流信号、直流母线电压和保护信号，再输出PWM信号至主电路。

在上述方案中，所述主电路为智能功率模块。

在上述方案中，所述控制器由数字信号控制器和复杂可编程逻辑器件组成。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

本新型具有输入电流正弦化、可运行于任意功率因数下尤其是运行于单位功率因数下、能量可实现双向流动等优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的原理示意图。