一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，包括输入滤波电路、限流启动电路、移相整流电路、输出滤波电路、辅助电源电路和故障检测电路；输入滤波电路的输出端分别与限流启动电路和辅助电源电路的输入端相连，限流启动电路的输出端与移相整流电路的输入端相连，移相整流电路的输出端和输出滤波电路的输入端相连，辅助电源电路的输出端与故障检测电路输入端相连。输出滤波电路包括电感L1、电容C1和电阻R4；电感L1一端与移相整流电路输出端相连，另一端分别与电容C1和电阻R4相连，电阻R4并联在电容C1两端。本实用新型使整流电源轻载时能降低输入电流谐波，减少对供电系统的危害，具有电路结构简单、成本低、可靠性高和效率高等特点。
【专利说明】一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及整流电源【技术领域】，具体涉及一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源。
【背景技术】
[0002]在航空供电系统或某些要求较高的地面供电系统中，常规整流电源输入电流谐波对供电系统的危害较大。通常采用PFC整流、PWM整流和常规多脉冲整流方法来解决输入电流谐波问题。PFC整流电路容量小，应用场合有限。PWM整流电路虽解决了电流谐波问题，但结构复杂、成本高，且开关损耗大导致整流电源的效率偏低。常规多脉冲整流电源具有成本低、结构简单、效率高等特点，但在电源轻载情况下，输入电流谐波较大，可靠性低。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，该电源在常规多脉冲整流电源基础上进行改进，使整流电源在轻载时也能降低输入电流谐波，减少对供电系统的危害。本实用新型所述的多脉冲整流电源具有电路结构简单、成本低、可靠性高和效率高等特点。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，包括输入滤波电路、限流启动电路、移相整流电路、输出滤波电路、辅助电源电路和故障检测电路；所述的输入滤波电路的输出端分别与限流启动电路和辅助电源电路的输入端相连，限流启动电路的输出端与移相整流电路的输入端相连，移相整流电路的输出端和输出滤波电路的输入端相连，辅助电源电路的输出端与故障检测电路输入端相连。
[0005]具体地说，输入滤波电路采用定制滤波器设计，针对电源的噪声谱线，将输入连接器和滤波器设计为整体结构，可以减少分离式器件，提高电磁兼容性，满足电磁兼容要求。因为变压器与储能电容的存在，电源启动时的瞬间启动电流很大，所以在电源输入的主回路中，串联限流电阻，可以抑制启动时的冲击电流。所述的移相整流电路为18脉冲自耦变压器。根据阶梯谐波抵消原理，当合成电流波形的阶梯数越多，对应的电流波形中谐波成分越少，THD越小。18脉冲自耦变压器，通过副边绕组将输入的三相电压移相，产生另外两组三相电压，最终形成三组三相电压。所述的故障检测电路可以对电源进行欠压保护、过流、过热、缺相保护。
[0006]所述的输入滤波电路经电涌防护电路与限流启动电路相连，输入滤波电路的输出端与电涌防护电路的输入端相连，电涌防护电路的输出端与限流启动电路的输入端相连。所述的电涌防护电路采用防雷模块或各路输出对机壳并联压敏电阻，用于抑制吸收来自电网的尖峰电压。
[0007]所述的输出滤波电路包括电感L1、电容Cl和电阻R4 ;电感LI 一端与移相整流电路输出端相连，另一端分别与电容Cl和电阻R4相连，电阻R4并联在电容Cl两端。通过在移相整流电路输出端添加合适参数的滤波电感，可以使输入电流谐波更接近于正弦波，使输入电流谐波进一步降低。所述的储能电容Cl用于平滑输出波纹。
[0008]由以上技术方案可知，本实用新型在常规多脉冲整流电源基础上进行改进，使整流电源在轻载时也能降低输入电流谐波，减少对供电系统的危害。通过将移相整流电路设计为18脉冲自耦变压器来整流，再通过LC输出滤波，可以输入电流的谐波系数在电源轻载或空载时，从现有的13%下降到8%~9%。本实用新型所述的多脉冲整流电源具有电路结构简单、成本低、可罪性闻和效率闻等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型原理框图；
[0010]图2是本实用新型移相整流和输出滤波电路图。
[0011]其中:
[0012]1、输入滤波电路，2、电涌防护电路，3、限流启动电路，4、移相整流电路，5、输出滤波电路，6、辅助电源电路，7、故障检测电路。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0014]如图1-图2所示的一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，包括输入滤波电路1、限流启动电路3、移相整流电路4、输出滤波电路5、辅助电源电路6和故障检测电路7。所述的输入滤波电路I的输出端分别与限流启动电路3和辅助电源电路6的输入端相连，限流启动电路3的输出端与移相整流电路4的输入端相连，移相整流电路4的输出端和输出滤波电路5的输入端相连，辅助电源电路6的输出端与故障检测电路7输入端相连。
[0015]具体地说，输入滤波电路I采用定制滤波器设计，针对电源的噪声谱线，将输入连接器和滤波器设计为整体结构，可以减少分离式器件，提高电磁兼容性，满足电磁兼容要求。因为变压器与储能电容的存在，电源启动时的瞬间启动电流很大，所以在电源输入的主回路中，串联限流电阻，可以抑制启动时的冲击电流。所述的移相整流电路4为18脉冲自耦变压器。根据阶梯谐波抵消原理，当合成电流波形的阶梯数越多，对应的电流波形中谐波成分越少，THD越小。18脉冲自耦变压器，通过副边绕组将输入的三相电压移相，产生另外两组三相电压，最终形成三组三相电压。所述的故障检测电路可以对电源进行欠压保护、过流、过热、缺相保护。
[0016]所述的输入滤波电路I经电涌防护电路2与限流启动电路3相连，输入滤波电路I的输出端与电涌防护电路2的输入端相连，电涌防护电路2的输出端与限流启动电路3的输入端相连。所述的电涌防护电路2采用防雷模块或各路输出对机壳并联压敏电阻，用于抑制吸收来自电网的尖峰电压。 [0017]所述的输出滤波电路5包括电感L1、电容Cl和电阻R4 ;电感LI 一端与移相整流电路输出端相连，另一端分别与电容Cl和电阻R4相连，电阻R4并联在电容Cl两端。通过在移相整流电路4输出端添加合适参数的滤波电感，可以使输入电流谐波更接近于正弦波，使输入电流谐波进一步降低。所述的储能电容Cl用于平滑输出波纹。
[0018]综上所述，本实用新型在常规多脉冲整流电源基础上进行改进，使整流电源在轻载时也能降低输入电流谐波，减少对供电系统的危害。通过将移相整流电路设计为18脉冲自耦变压器来整流，再通过LC输出滤波，可以输入电流的谐波系数在电源轻载或空载时，从现有的13%下降到8%~9%。本实用新型所述的多脉冲整流电源具有电路结构简单、成本低、可罪性闻和效率闻等特点。 [0019]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，其特征在于:包括输入滤波电路、限流启动电路、移相整流电路、输出滤波电路、辅助电源电路和故障检测电路；所述的输入滤波电路的输出端分别与限流启动电路和辅助电源电路的输入端相连，限流启动电路的输出端与移相整流电路的输入端相连，移相整流电路的输出端和输出滤波电路的输入端相连，辅助电源电路的输出端与故障检测电路输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，其特征在于:所述的输入滤波电路经电涌防护电路与限流启动电路相连，输入滤波电路的输出端与电涌防护电路的输入端相连，电涌防护电路的输出端与限流启动电路的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，其特征在于:所述的移相整流电路为18脉冲自耦变压器。
4.根据权利要求1所述的一种低谐波高功率密度多脉冲整流电源，其特征在于:所述的输出滤波电路包括电感L1、电容Cl和电阻R4 ；电感LI 一端与移相整流电路输出端相连，另一端分别与电容Cl和电阻R4相连，电阻R4并联在电容Cl两端。
【文档编号】H02M1/12GK203734557SQ201420071203
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】李善庆, 陈乾宏, 程心前, 孙靖宇, 张莹莹 申请人:合肥华耀电子工业有限公司