[发明专利]一种三相单级变换器

说明书

技术领域

本发明属于电学领域，尤其是涉及一种三相单级变换器的改进。

背景技术

目前单相功率因数校正技术已成熟，而三相高功率因数开关整流器尚存在一些问题，六开关的三相功率因数校正，电路复杂（加后级DC/DC电路常有十个开关管），可靠性不强的问题。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种电路简单、可靠性强。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括开关变换器、整流滤波电路、AC/DC变换电路、记忆模块、主控制器、比较模块、电压测试电路、基准电压模块、谐振电路和存储模块，其特征在于：开关变换器、AC/DC变换电路、记忆模块、比较模块、谐振电路依次与基准电压相连；主控制器与整流滤波电路、基准电压模块相连；基准电压模块与电压测试电路和存储模块相连。

作为一种优选方案，本发明所述主控制器为AT89S51单片机。

本发明有益效果。

本发明开关变换器、AC/DC变换电路、记忆模块、比较模块、谐振电路依次与基准电压相连；主控制器与整流滤波电路、基准电压模块相连；基准电压模块与电压测试电路和存储模块相连。结合了隔离型回能吸收电路与带辅助开关的零电流关断电路的优点，提出了一种带回能吸收的无损钳位的零电流电路，不仅实现了主开关的零电流关断，而且有效抑制了功率开关关断时由漏感储能引起的电压尖峰,因此有效地减小了开关管的损耗，扩大了开关管的安全工作区，提高了电路的工作效率。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括开关变换器、整流滤波电路、AC/DC变换电路、记忆模块、主控制器、比较模块、电压测试电路、基准电压模块、谐振电路和存储模块，其特征在于：开关变换器、AC/DC变换电路、记忆模块、比较模块、谐振电路依次与基准电压相连；主控制器与整流滤波电路、基准电压模块相连；基准电压模块与电压测试电路和存储模块相连。

所述主控制器为AT89S51单片机。

本发明的AC/DC变换器主电路方案是一种反激型的三相AC/DC开关变换器。该电路的优点是输入输出隔离并且在输入侧可得到高功率因数，理论上达到1。但是由于该电路为单主开关变换器结构，并且输入侧有3个反激变压器，其漏感会在主开关关断时释放能量，造成较大的过电压，因此主开关关断瞬间将同时承受很大的电压和电流应力，造成较大的功率损耗，不利于提高开关频率并使整个变换器的效率较低。在不隔离的零电流关断电路（ZCS）中，可利用输出电压来箝位，限制过电压，或用输出电压来提供ZCS谐振的稳定的能源，但是本变换器为隔离型，故需另设回能箝位电路。另外反激式变换器工作在磁势不连续状态，要稳定提供ZCS谐振的能源，需要有储能电路。由以上两点，本文结合了隔离型回能吸收电路与带辅助开关的零电流关断电路的优点，提出了一种带回能吸收的无损钳位的零电流关断电路，使主开关关断时电流为0，并且承受的过电压很小。

本发明提出的方案是在三相反激式AC/DC开关变换器主电路基础上，增加

了一个带辅助开关的零电流关断电路及隔离型回能吸收电路。电路中包括电容C1、C2，谐振电感Lr，辅助开关S2，钳位二极管D5，其中C1的电容值应为C2的200倍以上，具体值见后文分析。隔离型回能吸收电路部分，包括缓冲电容C3、C4，二极管D6、D7、D8，变压器Tr，（Tr的初级绕阻为L4、L5，次级绕组为L6）。主开关S1和辅助开关S2均分别采用等脉宽控制。

在变换器的电路中加入谐振回路后，由于在主开关刚刚开通的一小段时间内，即前面所述的12t时间段，电流波形为一个谐振峰，并非线性上升，因此，对于本电路来说，功率因数的计算不能完全与上面的公式匹配，但如果合理设置电路中主开关和辅助开关的工作频率和占空比，以及谐振电路中电容、电感元件的参数，就可以使12t时间段相对于整个线性上升的时间段来说相当短，几乎可以忽略不计，使其对功率因数影响非常小，因此整个变换器的功率因数仍然可以相当接近1。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。