大功率直流远供系统的制作方法

1.本实用新型涉及供电领域，更具体地，涉及一种大功率直流远供系统。


背景技术：

2.由于直流远供具有输电效率高、输电线路成本低、安全、可控等优点，广泛地用于移动通信网络的rru(射频拉远单元)设备、室分系统、低功耗基站、室外型基站、直放站等设备的供电。现有技术中，是将已有的局端直流
‑
48v的基础电源经局端设备升压为高压直流电传输至远端负载设备端，再经变压至负载设备所需的标准输入电压为远端(负载)设备供电。但这种直流远供系统需要直流电供电，但市电是工频交流电，无法直接使用，并且随着5g通信的发展，局端设备中开关调整器单元的功率要求越来越高，局端设备中多个模块并联，不同模块之间存在差异，导致多个并联的模块运行电流分配不均，可靠性降低。
3.因此，提供一种大功率直流远供系统是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种大功率直流远供系统，包括：
5.局端变换设备和远端变换设备，
6.所述局端变换设备包括，
7.功率因数校正单元和开关调整器单元，所述功率因数校正单元与所述开关调整器单元连接；
8.所述远端变换设备包括，
9.滤波器，所述滤波器与高频全桥谐振变换器连接；
10.所述高频全桥谐振变换器，一端与所述滤波器连接，另一端与交流变压器连接；
11.所述交流变压器，所述交流变压器包括第一部和第二部，所述第一部与所述第二部连接，所述第一部连接所述高频全桥谐振变换器；
12.所述第二部一端连接第一二极管正极，另一端连接第二二极管负极；
13.所述第一二极管负极连接半桥逆变器，所述第二二极管正极连接所述半桥逆变器；
14.第一导线，一端连接所述第二部，另一端连接所述半桥逆变器，在所述第二部与所述半桥逆变器之间，所述第一导线连接零线，所述第一导线与所述零线的连接处为第一连接点；
15.线圈，一端连接所述半桥逆变器，另一端连接火线；
16.第一电容，一端连接所述零线，另一端连接所述火线。
17.优选地，还包括第三二极管和第四二极管；
18.所述第三二极管负极与所述第一二极管正极连接，正极与所述第二二极管正极连接；
19.所述第四二极管负极与所述第一二极管负极连接，正极与所述第二二极管负极连
接。
20.优选地，还包括第二电容和第三电容；
21.所述第二电容，一端与所述第一二极管负极连接，另一端在所述第二部与所述第一连接点之间连接所述第一导线，所述第一导线与所述第二电容的连接处为第二连接点；
22.所述第三电容一端连接所述第二连接点，另一端连接所述第二二极管正极。
23.优选地，所述火线靠近所述第一电容一端设有控制开关。
24.优选地，所述滤波器为电磁干扰电源滤波器。
25.优选地，所述半桥逆变器输出220v交流电压。
26.与现有技术相比，本实用新型提供的大功率直流远供系统，至少实现了如下的有益效果：
27.1、本实用新型提供的大功率直流远供系统的局端变换设备包括功率因数校正单元和开关调整器单元，功率因数校正单元使得输入电流的相位和输入电压相同，从而过滤高谐波含量的非正弦输入电流；开关调整器单元完成电压转换，局端变换设备中开关调整器单元可并联组成n+1供电结构，实现严格意义上的无单点故障。
28.2、本实用新型提供的大功率直流远供系统中第二部一端连接第一二极管正极，另一端连接第二二极管负极，保证第二部传输的电流能沿着第一二极管正极向负极的方向传输。
29.3、本实用新型提供的大功率直流远供系统的远端变换设备可实现直流输入和交流输出完全电气隔离。
30.当然，实施本实用新型的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
31.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
32.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
33.图1是本实用新型提供的一种远端变换设备的结构示意图；
34.图2是本实用新型提供的一种局端变换设备的结构示意图；
35.图3是本实用新型的局端变换设备中功率因数校正单元的电路图；
36.图4是本实用新型的局端变换设备中开关调整器单元的电路图；
[0037]1‑
局端变换设备，2
‑
功率因数校正单元，3
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开关调整器单元，4
‑
远端变换设备，5
‑
滤波器，6
‑
高频全桥谐振变换器，7
‑
交流变压器，8
‑
第一部，9
‑ꢀ
第二部，10
‑
第一二极管，11
‑
第二二极管，12
‑
第三二极管，13
‑
第四二极管， 14
‑
半桥逆变器，15
‑
第一导线，16
‑
线圈，17
‑
第一电容，18
‑
火线，19
‑
零线， 20
‑
第二电容，21
‑
第三电容，22
‑
控制开关。
具体实施方式
[0038]
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限
制本实用新型的范围。
[0039]
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
[0040]
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0041]
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0042]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0043]
实施例1
[0044]
以下结合图1和图2说明本实用新型所述的大功率直流远供系统的一种具体的实施例，包括：局端变换设备1和远端变换设备4，
[0045]
局端变换设备1包括，
[0046]
功率因数校正单元2和开关调整器单元3，功率因数校正单元2与开关调整器单元3连接；功率因数校正单元2使得输入电流的相位和输入电压相同，从而过滤高谐波含量的非正弦输入电流；开关调整器单元3完成电压转换，局端变换设备1中开关调整器单元3可并联组成n+1供电结构，实现严格意义上的无单点故障。
[0047]
远端变换设备4包括，
[0048]
滤波器5，滤波器5与高频全桥谐振变换器6连接；
[0049]
高频全桥谐振变换器6，一端与滤波器5连接，另一端与交流变压器7 连接；高频全桥谐振变换器6的工作频率一般大于100khz。
[0050]
交流变压器7，交流变压器7包括第一部8和第二部9，第一部8与第二部9连接，第一部8连接高频全桥谐振变换器6；可实现直流输入和交流输出完全电气隔离。
[0051]
第二部9一端连接第一二极管10正极，另一端连接第二二极管11负极；
[0052]
第一二极管10负极连接半桥逆变器14，第二二极管11正极连接半桥逆变器14；
[0053]
保证第二部9传输的电流能沿着第一二极管10正极向负极的方向传输。
[0054]
第一导线15，一端连接第二部9，另一端连接半桥逆变器14，在第二部9与半桥逆变器14之间，第一导线15连接零线19，第一导线15与零线19的连接处为第一连接点；
[0055]
线圈16，一端连接半桥逆变器14，另一端连接火线18；
[0056]
第一电容17，一端连接零线19，另一端连接火线18。
[0057]
局端变换设备1中的功率因数校正单元2过滤高谐波含量的非正弦输入电流，将交流电转化为直流电，开关调整器单元3将该直流电进行调压；远端变换设备4与局端变换设备1之间的距离可根据实际需求设置，远端变换设备4与局端变换设备1远距离连接；调压后的直流电经过滤波器5，抑制电磁干扰，特别是电源线路或控制信号线路中噪音，再传输至高频全桥谐振变换器6，通过交流变压器7隔离输出至半桥逆变器14，半桥逆变器14将直流电转换为220伏交流电，经过线圈16和第一电容17组成的滤波组合，将特定频率的频点或特定频点以外的频率进行有效滤波。
[0058]
以下结合图1、图2、图3和图4说明本实用新型所述的大功率直流远供系统的另一个具体的实施例。
[0059]
实施例2
[0060]
此为本实用新型的另一个具体的实施例，包括：局端变换设备1和远端变换设备4，
[0061]
局端变换设备1包括，
[0062]
功率因数校正单元2和开关调整器单元3，功率因数校正单元2与开关调整器单元3连接；功率因数校正单元2使得输入电流的相位和输入电压相同，从而过滤高谐波含量的非正弦输入电流；开关调整器单元3完成电压转换，局端变换设备1中开关调整器单元3可并联组成n+1供电结构，实现严格意义上的无单点故障。
[0063]
功率因数校正单元2的遵循三相维也纳功率因数校正主拓扑原理，开关调整器单元3遵循为dcdc(直流电转化为直流电)原理。
[0064]
远端变换设备4包括，
[0065]
滤波器5，滤波器5与高频全桥谐振变换器6连接；滤波器5为电磁干扰电源滤波器。
[0066]
高频全桥谐振变换器6，一端与滤波器5连接，另一端与交流变压器7 连接；
[0067]
高频全桥谐振变换器6的工作频率一般大于100khz。
[0068]
交流变压器7，交流变压器7包括第一部8和第二部9，第一部8与第二部9连接，第一部8连接高频全桥谐振变换器6；可实现直流输入和交流输出完全电气隔离。
[0069]
第二部9一端连接第一二极管10正极，另一端连接第二二极管11负极；
[0070]
第一二极管10负极连接半桥逆变器14，第二二极管11正极连接半桥逆变器14；
[0071]
保证第二部9传输的电流能沿着第一二极管10正极向负极的方向传输。
[0072]
半桥逆变器14输出220v交流电压。
[0073]
还包括第三二极管12和第四二极管13；增加电流的导通电路。
[0074]
第三二极管12负极与第一二极管10正极连接，正极与第二二极管11 正极连接；
[0075]
第四二极管13负极与第一二极管10负极连接，正极与第二二极管11 负极连接。
[0076]
第一导线15，一端连接第二部9，另一端连接半桥逆变器14，在第二部9与半桥逆变器14之间，第一导线15连接零线19，第一导线15与零线19的连接处为第一连接点；
[0077]
线圈16，一端连接半桥逆变器14，另一端连接火线18；
[0078]
第一电容17，一端连接零线19，另一端连接火线18。
[0079]
火线18靠近第一电容17一端设有控制开关22。便于控制电路的连接。
[0080]
还包括第二电容20和第三电容21；
[0081]
第二电容20，一端与第一二极管10负极连接，另一端在第二部9与第一连接点之间连接第一导线15，第一导线15与第二电容20的连接处为第二连接点；
[0082]
第三电容21一端连接第二连接点，另一端连接第二二极管11正极。
[0083]
设置第二电容20和第三电容21防止高频信号和工频信号在二极管上产生相互调制，从而产生干扰信号，干扰设备的正常工作。
[0084]
局端变换设备1中的功率因数校正单元2过滤高谐波含量的非正弦输入电流，将交流电转化为直流电，开关调整器单元3将该直流电进行升压，直流电压的范围为
±
200伏至
±
380伏之间；局端变换设备1秉承模块化设计理念，采用dsp(数字信号处理)数字控制技术、高频软开关技术，可靠性高；采用dsp(数字信号处理)控制器负责整个模块的控制、切换、并联算法和故障处理等，一致性好、抗干扰能力强。采用自主均流技术，由并联模块组成的系统完全实现了严格意义上的无单点故障，并联模块还可以组成高可靠性的n+1供电系
统。自主均流技术，实现模块间自动完成负荷电流分配，运行中若有模块发生故障，故障模块自动退出系统，不影响整个系统正常工作。远端变换设备4与局端变换设备1之间的距离可根据实际需求设置，远端变换设备4与局端变换设备1远距离连接，传输过程中会有损耗；升压后的直流电经过远端设备的滤波器5，滤波器5为emi (电磁干扰)滤波器，抑制电磁干扰，特别是电源线路或控制信号线路中噪音，再传输至高频全桥谐振变换器6，高频全桥谐振变换器6为llc(谐振电路)高频全桥谐振变换器6，通过交流变压器7隔离输出至半桥逆变器14，传输过程中第一二极管10和第二二极管11确定唯一电流流通方向，半桥逆变器14将直流电转换为220伏交流电，经过线圈16和第一电容17 组成的滤波组合，将特定频率的频点或特定频点以外的频率进行有效滤波。远端变换设备4采用将dc/dc与dc/ac的设备链接结构，其中前级dc/dc 实现直流输入和交流输出的隔离。dc/dc变换均采用llc(谐振电路)软开关。
[0085]
通过上述实施例可知，本实用新型提供的大功率直流远供系统，至少实现了如下的有益效果：
[0086]
1、本实用新型提供的大功率直流远供系统的局端变换设备包括功率因数校正单元和开关调整器单元，功率因数校正单元使得输入电流的相位和输入电压相同，从而过滤高谐波含量的非正弦输入电流；开关调整器单元完成电压转换，局端变换设备中开关调整器单元可并联组成n+1供电结构，实现严格意义上的无单点故障。
[0087]
2、本实用新型提供的大功率直流远供系统中第二部一端连接第一二极管正极，另一端连接第二二极管负极，保证第二部传输的电流能沿着第一二极管正极向负极的方向传输。
[0088]
3、本实用新型提供的大功率直流远供系统的远端变换设备可实现直流输入和交流输出完全电气隔离。
[0089]
虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。