一种功率因数校正模块的制作方法_2

文档序号:9419854阅读:来源:国知局
的目的,有效提高系统的功率因数。
[0014] 实施例2 本实施例在实施例1的基础上增加了运算模块、比例积分模块W及负载调整模块。如 附图2所示,所述负载电压检测模块与所述有功功率和无功功率计算模块的第四输入端之 间依次连接有运算模块W及比例积分模块;所述运算模块还连接有负载调整模块。
[0015] 所述负载调整模块用于用户根据负载的实际输出需求进行调整,输入相应的电压 信号,并通过运算模块将其输入的电压信号与负载电压检测模块中检测到的负载端的电压 信号进行运算处理,运算处理模块将处理后的信号输出至比例积分模块,比例积分模块将 接收到的信号进行比例积分处理后再输入所述有功功率和无功功率计算模块,W实现调整 过程中的稳、快、准,有效提高电路的动态响应速度和功率因数;其中,在比例积分处理过程 中,比例系数与积分系数随着系统的功率的不同而不同。
[0016] 在本实施例中,附图2为所述功率因数校正模块应用于=相交流输入电源时的电 路原理示意框图,即所述电源输入模块为=相交流电源模块;相应地,所述整流模块为=相 整流模块,同样,滤波电感模块也设置有数目与所述电源输入模块的相数相适配的滤波电 感,即滤波电感模块设置有=个滤波电感,各滤波电感与所述电源输入模块、=相整流模块 的连接关系如附图2所示,在此不再寶述。
[0017] 实施例3 本发明提供的功率因数校正模块不仅可W应用于=相交流输入电源中,还可W应用于 其他类型的交流输入电源中,如两相交流输入电源。
[0018] 附图3为所述功率因数校正模块应用于两相交流输入电源时的电路原理示意框 图,即所述电源输入模块为两相交流电源模块。本实施例与实施例2的不同支持仅在于:所 述电源输入模块具体为两相交流电源模块,相应地,滤波电感模块设置有与所述电源输入 模块的相数相适配的滤波电感(即设置两个滤波电感),整流模块为两相整流模块;同时,所 述脉冲输出模块的输出端也由=路输出相应地变为两路输出。滤波电感模块中的各滤波电 感与所述电源输入模块、两相整流模块的连接关系如附图3所示,在此不再寶述。
[0019] 本发明实施例中,所述的相位检测模块、电压检测模块、电流检测模块、负载电压 检测模块、脉冲输出模块、隔离驱动模块、负载调整模块、运算模块、W及比例积分模块等功 能模块皆为现有技术中可实现的功能模块,在此对其不再详述;所述偏差值量化及换算模 块用于将系统的有功功率和无功功率之间的偏差值进行量化处理,将其换算为所述系统的 电流超前或滞后电压的数字量;而将两个数据的偏差值进行量化处理并换算为对应的数字 量,也为现有技术可实现的功能,在此也不再对差值量化及换算模块进行详述。
[0020] W下对上述各实施例中的第一复数处理模块、第二复数处理模块、有功功率和无 功功率计算模块、整流模块作进一步的详细说明。
[0021] 在本发明实施例中,第一复数处理模块与第二复数处理模块在本发明中的电路结 构原理相同,因此对其作统一的描述说明。根据物理特性,当用复数形式表示系统功率时, 复数的实部数值表示有功功率,而虚部数值则表示无功功率。由于实际的物理信号巧日电压 检测模块与电流检测模块检测所得的电压信号与电流信号)为一种时域模拟信号,因此,第 一复数处理模块与第二复数处理模块先将时域数据转换成频域数据,然后将频域数据转换 成复数表达形式的数据,最后再获取复数的实部数值与虚部数值。
[0022] 本发明实施例中的第一复数处理模块与第二复数处理模块如附图4所示,所述第 一复数处理模块与第二复数处理模块包括依次连接的数据采样及数字化处理模块、频域数 据转换模块、复数实部数值和虚部数值获取及处理模块。
[0023] 所述数据采样及数字化处理模块用于对所述电压检测模块检测到的电压数据或 电流检测模块检测到的电流数据进行高频采样并将其转化为相应的时域数字化数据,最后 将所述时域数字化数据输出至所述频域数据转换模块; 所述频域数据转换模块用于将接收到的时域数字化数据转换成频域数据并将其输出 至复数实部数值和虚部数值获取及处理模; 所述复数实部数值和虚部数值获取及处理模块用于将接收到的频域数据转换为复数 表达形式的数据,W获取该数据的复数实部数值和虚部数值,并分别将所述实部数值与虚 部数值所述有功功率和无功功率计算模块进行处理。
[0024] 其中,在将时域数据转换成频域数据时,可W利用拉普拉斯变换进行相应的运算 处理实现,而通过拉普拉斯变换将时域数据转换成频域数据为现有可实现的技术,在此不 再详述;同样,利用拉普拉斯变换得到的频域数据通过相应的算法处理转换为复数表达形 式的数据,亦为现有算法可实现的功能,在此不再详述。
[0025]本发明实施例中所述的有功功率和无功功率计算模块,用于将其输入端接收到的 数据进行相位补偿处理、比例积分处理W及运算处理,计算出系统的有功功率和无功功率, 并将计算结果输出至所述偏差值量化及换算模块。如附图5所示,所述有功功率和无功功 率计算模块包括两比例积分模块,两相位补偿模块,W及运算模块A、运算模块B、运算模块 C、运算模块D; 所述运算模块A依次通过一比例积分模块W及运算模块B与所述偏差值量化及换算模 块的一输入端连接,所述运算模块C依次通过另一比例积分模块W及运算模块D与所述偏 差值量化及换算模块的另一输入端连接; 所述第一复数处理模块中输出实部数值的输出端与所述运算模块B连接,所述第一复 数处理模块中输出虚部数值的输出端与所述运算模块D连接; 所述第二复数处理模块中输出实部数值的输出端通过一相位补偿模块与所述运算模 块D连接,且该输出端还与所述运算模块A连接;所述第二复数处理模块中输出虚部数值的 输出端通过另一相位补偿模块与所述运算模块B连接,且该输出端还与所述运算模块C连 接; 所述相位检测模块与两相位补偿模块均连接,与所述运算模块连接的比例积分模块与 所述运算模块A连接。
[0026]上述的比例积分模块,相位补偿模块,各运算模块(运算模块A、B、C、D)为现有技 术可实现的功能模块,在此不再对其具体的电路结构与原理进行详述。
[0027] 本发明实施例中的有功功率和无功功率计算模块W应用于=相交流输入电源时 为具体实施例进行说明。由于在=相电源中,其每一相固定相差120度,每一相的电压都可 W用其中的一相旋转120度或240度得到。因此在有功功率和无功功率计算模块中采用旋 转坐标系分析方法便于数字系统分析运算;而由于最终的物理意义是在静止的坐标系中描 述,因此通过旋转坐标系的方法把矢量进行合成,最后投影在静止坐标系中,即可得到相应 的运算结果。
[0028]在附图5中,Uq、Ud分别为第一复数处理模块中输出的关于电源输入模块中的输 入电压数据中的实部数值与虚部数值,Iq、Id分别为第二复数处理模块中输出的关于电源 输入模块中的输入电流数据中的实部数值与虚部数值,Vdc为负载电压,而V*dc则为负载 调整模块输出的电压;V*q是指电压在旋转坐标系中q轴的矢量分量、V*d是指电压在旋转 坐标系中d轴的矢量分量、I*q是指电流在旋转坐标系中q轴的矢量分量、I*d是指电流在 旋转坐标系中d轴的矢量分量(本实施例中预预置I*d=0),V*a是电压在静止坐标系中a 轴的矢量分量(物理意义有功部分)、V*P是电压在静止坐标系中P轴的矢量分量(物理意 义无功部分)。
[0029] 本发明实施例中,所述的整流模块包括有数目与所述电源输入模块的相数相适配 的整流支路(即若所述电源输入模块为S相交流输入电源,则整流模块为S相整流模块,其 具有S条整流支路;若所述电源输入模块为两相交流输入电源,则整流模块为两相整流模 块,其具有两条整流支路),每一整流支路均包括串联连接的第一开关与第二开关,所述第 一开关并联连接有一二极管,且W该二极管阴极的一端作为整流模块的正输出端,所述第 二开关并联连接有一二极管,且W该二极管阳极的一端作为整流模块的负输出端;每一 整流支路中,第一开关与第二开关相互连接的一端作为整流模块的一输入端,整流模块的 每一输入端均通过一所述滤波电感与所述电源输入模块连接。
[0030] 本实施例中的整流模块W应用于实施例2中的=相整流模块
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1