本实用新型涉及整流技术领域，尤其涉及一种大功率三相整流电路。
背景技术：
目前，我们大多采用半波整流电路或全波整流电路进行整流，半波整流电路和全波整流电路都是利用二极管单向导通原理进行整流工作，而二极管在导通时损耗功率大且发热严重，并且在反向截止时对电感电路容易出现反向电压过高的情况而造成器件损坏的情况。另外，现有的三相可控整流技术中通常采用电压检测法比较三相的电位，在电位检测过程中无法得到最大相位差且抗干扰能力差，影响检测精度，进而影响整流效率。
鉴于以上内容，实有必要提供一种新型的大功率三相整流电路以克服以上缺陷。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种功率损耗低且效率高的大功率三相整流电路。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种大功率三相整流电路，所述大功率三相整流电路包括三相交流电源、控制单元、开关单元及负载；所述三相交流电源用于输出三相交流电，包括第一相输出端、第二相输出端及第三相输出端；所述开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关及第六开关，所述第一开关的第一端及所述第二开关的第一端与所述第一相输出端相连，所述第三开关的第一端及所述第四开关的第一端与所述第二相输出端相连，所述第五开关的第一端及所述第六开关的第一端与所述第三相输出端相连；所述第一开关的第三端、所述第三开关的第三端及所述第五开关的第三端两两相连且分别与所述负载的一端相连，所述第二开关的第三端、所述第四开关的第三端及所述第六开关的第三端两两相连且分别与所述负载的另一端相连；所述控制单元分别与所述第一相输出端、所述第二相输出端及所述第三相输出端相连，所述控制单元还分别与所述第一开关的第二端、所述第二开关的第二端、所述第三开关的第二端、所述第四开关的第二端、所述第五开关的第二端及所述第六开关的第二端相连，所述控制单元用于检测所述第一至第三相输出端输出的电压的相位并根据检测到的所述第一至第三相输出端输出的电压的相位生成相应的开关控制模式，并根据生成的开关控制模式发送相应的控制指令至所述第一到第六开关的第二端以分别控制所述第一到第六开关的导通与截止状态，进而将所述三相交流电源输出的三相交流电转化为直流电为所述负载供电。
进一步地，当所述控制单元检测到第一相电压输出端的电压的相位大于或等于30°且小于90°时，所述控制单元控制所述第一开关及所述第四开关导通且控制所述第二开关、所述第三开关、所述第五开关及所述第六开关截止，电流从所述第一相输出端流出，依次经所述第一开关、所述负载及所述第四开关，最后回到所述第二相输出端。
进一步地，当所述控制单元检测到第一相电压输出端的电压的相位大于或等于90°且小于150°时，所述控制单元控制所述第一开关及所述第六开关导通且控制所述第二至第五开关截止，电流从所述第一相输出端流出，依次经所述第一开关、所述负载及所述第六开关，最后回到所述第三相输出端。
进一步地，当所述控制单元检测到第一相电压输出端的电压的相位大于或等于150°且小于210°时，所述控制单元控制所述第三开关及所述第六开关导通且控制所述第一开关、所述第二开关、所述第四开关及所述第五开关截止，电流从所述第二相位输出端流出，依次经所述第三开关、所述负载及所述第六开关，最后回到所述第三相输出端。
进一步地，当所述控制单元检测到第一相电压输出端的电压的相位大于或等于210°且小于270°时，所述控制单元控制所述第三开关及所述第二开关导通且控制所述第一开关、所述第四开关、所述第五开关及所述第六开关截止，电流从所述第二相位输出端流出，依次经所述第三开关、所述负载及所述第二开关，最后回到所述第一相输出端。
进一步地，当所述控制单元检测到第一相电压输出端的电压的相位大于或等于270°且小于330°时，所述控制单元控制所述第五开关及所述第二开关导通且控制所述第一开关、所述第三开关、所述第四开关及所述第六开关截止，电流从所述第三相输出端流出，依次经所述第五开关、所述负载及所述第二开关，最后回到所述第一相输出端。
进一步地，所述控制单元检测到第一相电压输出端的电压的相位大于或等于0°且小于30°时，或者所述控制单元检测到的第一相电压输出端的电压的相位大于或等于330°且小于360°时，所述控制单元控制所述第五开关及所述第四开关导通且控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关及所述第六开关截止，所述电流从所述第三相输出端流出，依次经所述第五开关、所述负载及所述第四开关，最后回到所述第二相输出端。
进一步地，所述第一至第六开关为MOS场效应管。
进一步地，所述控制单元包括单片机。
相比于现有技术，本实用新型通过所述开关单元打开或关闭自所述三相交流电源至所述负载的各相输入，通过所述控制单元检测各相输出的电压的相位，并根据检测结果对所述开关单元的各个开关进行开关控制；因此，本实用新型提供的大功率三相整流电路既能减少功率损耗及发热量，改善电网侧功率因数，又能实现高效率及高可靠性，且电路结构简单，成本低。
【附图说明】
图1为本实用新型的实施例提供的大功率三相整流电路的电路图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1，图1为本实用新型的实施例提供的大功率三相整流电路100的电路图。所述大功率三相整流电路100包括三相交流电源1、控制单元2、开关单元3及负载4。所述三相交流电源1用于输出三相交流电，包括第一相输出端 a、第二相输出端b及第三相输出端c，所述第一相输出端a、所述第二相输出端 b及所述第三相输出端c的输出电压的频率相同、振幅相等、相位依次互差120°。所述控制单元2分别与所述第一相输出端a、所述第二相输出端b及所述第三相输出端c相连，用于检测所述第一相输出端a、所述第二相输出端b及所述第三相输出端c输出的电压的相位。
所述开关单元3包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关 K4、第五开关K5及第六开关K6，所述第一开关K1的第一端及所述第二开关 K2的第一端与所述第一相输出端a相连，所述第三开关K3的第一端及所述第四开关K4的第一端与所述第二相输出端b相连，所述第五开关K5的第一端及所述第六开关K6的第一端与所述第三相输出端c相连。所述控制单元2还分别与所述第一开关K1的第二端、所述第二开关K2的第二端、所述第三开关K3 的第二端、所述第四开关K4的第二端、所述第五开关K5的第二端及所述第六开关K6的第二端相连，所述控制单元2还用于根据对所述第一相电压输出端a、所述第二相输出端b及所述第三相输出端c的相位检测结果分别控制所述第一至第六开关K1-K6的导通与截止状态。所述第一开关K1的第三端、所述第三开关K3的第三端及所述第五开关K5的第三端两两相连且分别与所述负载4的一端相连，所述第二开关K2的第三端、所述第四开关K4的第三端及所述第六开关K6的第三端两两相连且分别与所述负载4的另一端相连。所述开关单元 3用于根据所述控制单元2的控制将所述三相交流电源1输出的三相交流电转化为直流电为所述负载4供电。
所述控制单元2包括单片机。所述第一至第六开关K1-K6为MOS场效应管或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。在本实施方式中，所述第一至第六开关K1-K6为MOS场效应管，所述第一至第六开关 K1-K6的第二端对应MOS场效应管的栅极，所述第一开关K1的第一端、所述第三开关K3的第一端及所述第五开关K5的第一端对应MOS场效应管的源极，所述第一开关K1的第三端、所述第三开关K3的第三端及所述第五开关K5的第三端对应MOS场效应管的漏极，所述第二开关K2的第一端、所述第四开关 K4的第一端及所述第六开关K6的第一端对应MOS场效应管的漏极，所述第二开关K2的第三端、所述第四开关K4的第三端及所述第六开关K6的第三端对应MOS场效应管的源极。
下面将对本实用新型提供的大功率三相整流电路100的工作原理进行说明。
所述控制单元2分别检测所述第一相输出端a、所述第二相输出端b及所述第三相输出端c的电压的相位，并根据检测到的所述第一相输出端a、所述第二相输出端b及所述第三相输出端c的电压的相位值生成相应的开关控制模式，并根据生成的开关控制模式发送相应的控制指令至所述第一到第六开关K1-K6 的第二端以分别控制所述第一到第六开关K1-K6的导通与截止状态，进而实现整流的目的。需要说明的是，在本实施方式中，所述控制单元2以检测到的所述第一相输出端a的电压的相位为参考，以检测到的所述第二相输出端b及第三相输出端c的电压的相位作为验证补偿，用于防止因为失相造成的判断失误，可靠性高。在其他实施方式中，所述控制单元2可以以检测到的所述第二相输出端b的电压的相位为参考，以检测到的所述第一相输出端a及第三相输出端c 的电压的相位作为验证补偿；又或者以检测到的所述第三相输出端c的电压的相位为参考，以检测到的所述第一相输出端a及第三相位输出端b的电压的相位作为验证补偿。
在本实施方式中，以0°～180°为正相位区间，以180°～360°为负相位区间。当所述控制单元2检测到第一相电压输出端a的电压的相位大于或等于30°且小于90°时，在此相位段内所述第一相输出端a的电位最高，所述第二相输出端b的电位最低，所述控制单元2控制所述第一开关K1及所述第四开关K4 导通且控制所述第二开关K2、所述第三开关K3、所述第五开关K3及所述第六开关K6截止，电流从所述第一相输出端a流出，依次经所述第一开关K1、所述负载4及所述第四开关K4，最后回到所述第二相输出端b。
当所述控制单元2检测到第一相电压输出端a的电压的相位大于或等于90°且小于150°时，在此相位段内所述第一相输出端a的电位最高，所述第三相输出端c的电位最低，所述控制单元2控制所述第一开关K1及所述第六开关K6 导通且控制所述第二至第五开关K2-K5截止，电流从所述第一相输出端a流出，依次经所述第一开关K1、所述负载4及所述第四开关K4，最后回到所述第三相输出端c。
当所述控制单元2检测到第一相电压输出端a的电压的相位大于或等于150°且小于210°时，在此相位段内所述第二相输出端b的电位最高，所述第三相位输出端c的电位最低，所述控制单元2控制所述第三开关K3及所述第六开关 K6导通且控制所述第一开关K1、所述第二开关K2、所述第四开关K4及所述第五开关K5截止，电流从所述第二相位输出端b流出，依次经所述第一开关 K1、所述负载4及所述第六开关K6，最后回到所述第三相输出端c。
当所述控制单元2检测到第一相电压输出端a的电压的相位大于或等于210°且小于270°时，在此相位段内所述第二相输出端b的电位最高，所述第一相输出端a的电位最低，所述控制单元2控制所述第三开关K3及所述第二开关K2 导通且控制所述第一开关K1、所述第四开关K4、所述第五开关K5及所述第六开关K6截止，电流从所述第二相位输出端b流出，依次经所述第三开关K3、所述负载4及所述第二开关K2，最后回到所述第一相输出端a。
当所述控制单元2检测到第一相电压输出端a的电压的相位大于或等于270°且小于330°时，在此相位段内所述第三相输出端c的电位最高，所述第一相输出端a的电位最低，所述控制单元2控制所述第五开关K5及所述第二开关K2 导通且控制所述第一开关K1、所述第三开关K3、所述第四开关K4及所述第六开关K6截止，电流从所述第三相输出端c流出，依次经所述第五开关K5、所述负载4及所述第二开关K2，最后回到所述第一相输出端a。
当所述控制单元2检测到第一相电压输出端a的电压的相位大于或等于0°且小于30°时，或者所述控制单元2检测到的第一相电压输出端a的电压的相位大于或等于330°且小于360°时，在此相位段内所述第三相输出端c的电位最高，所述第二相输出端b的电位最低，所述控制单元2控制所述第五开关K5 及所述第四开关K4导通且控制所述第一开关K1、所述第二开关K2、所述第三开关K3及所述第六开关K6截止，所述电流从所述第三相输出端c流出，依次经所述第五开关K5，所述负载4，所述第四开关K4，最后回到所述第二相输出端b。
本实用新型通过所述开关单元3打开或关闭自所述三相交流电源1至所述负载4的各相输入，通过所述控制单元4检测各相输出的电压的相位，并根据检测结果对所述开关单元3的各个开关进行开关控制。因此，本实用新型提供的大功率三相整流电路100既能减少功率损耗及发热量，改善电网侧功率因数，又能实现高效率及高可靠性，且电路结构简单，成本低。
本实用新型并不仅仅限于说明书和实施例中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。