[发明专利]一种应用于电力行业的全桥开关特征电流发生装置

说明书

本发明公开了一种应用于电力行业的全桥开关特征电流发生装置，包括储能电感L1，用于滤波的安规电容C1，用于储能的电解电容C2，MOS管Q1、Q2，用于选择电源工作模式的MOS管Q3、Q4；C1第一端与L1第一端连接于电网火线，L1第二端与Q4源极、Q1漏极连接，Q4漏极与Q2漏极、C2阳极连接，C1第二端与Q3源极、Q2漏极连接于电网零线，Q1源极与Q2源极、C2阴极连接。本发明在保证了相位识别准确率的基础上，通过BUCK、BOOST电路交替工作的方式实现了接近无损的特征电流发生，具备了更高的功率转换效率，有效地降低了线损，提升了线路的安全性，具有很强的工程实用性。

技术领域

本发明涉及相位识别技术领域，尤其涉及一种应用于电力行业的全桥开关特征电流发生装置。

背景技术

低压配电网的三相线延伸到用户端进行接线时，常常难以分清A、B、C相，只能随便接线。此种情况下三相用电不均衡，易导致某一相或两相的负荷过重，造成三相电流不平衡，增加线损，甚至可能引发变压器烧毁、引起火灾等，所以相位识别的需求应运而生。为实现相位识别，如今常用的方法是向电力线注入一定频率的特征电流信号，信号接收端通过对电流信号特征的解析来判断相位。

目前，特征电流注入的常见方案主要有两种：1.电阻投切方案，此方案基于并联在线路中的投切电阻来产生特征电流，但问题在于，投切电阻的存在导致该部分的功率是完全损耗的；2.电容投切方案，由电网先给并联在线路中的投切电容充电，将充入的电能转化为特征电流注入电力线中来进行解析，整个过程无功率损耗，但此方案注入的电流幅值有限，解析出的特征不够明显，易受电网噪声干扰，导致识别准确率相对不足。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于电力行业的全桥开关特征电流发生装置，在保证了相位识别准确率的基础上，通过BUCK、BOOST电路交替工作的方式实现了接近无损的特征电流发生。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于电力行业的全桥开关特征电流发生装置，包括储能电感L1，用于滤波的安规电容C1，用于储能的电解电容C2，工作在高频的MOS管Q1、Q2，工作在低频下，用于选择电源工作模式的MOS管Q3、Q4；

其连接关系为：电容C1的第一端与电感L1的第一端连接于电网的火线，电感L1的第二端与MOS管Q4的源极、MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q4的漏极与MOS管Q2的漏极、电容C2的阳极连接，电容C1的第二端与MOS管Q3的源极、MOS管Q2的漏极连接于电网的零线，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极、电容C2的阴极连接。

进一步地，所述装置在电网电压为正且电源工作在BOOST模式时，MOS管Q1作为主开关管，MOS管Q4的体二极管为续流二极管，MOS管Q2、Q3、Q4关断；

Q1导通时，给储能电感L1充电，电流流向为：火线L-L1-Q1-Q2的体二极管-零线N；

Q1关断时，L1放电，L1和电网同时给电解电容C2供电，电流流向为：火线L-L1-Q4的体二极管-C2阳极-C2阴极-Q2的体二极管-零线N。

进一步地，所述装置在电网电压为正且电源工作在BUCK模式时，MOS管Q2作为主开关管，MOS管Q3的体二极管为续流二极管，MOS管Q1、Q3关断，MOS管Q4导通；

Q2导通时，给储能电感L1充电，电流流向为：电解电容C2阳极-Q4-L1-安规电容C1与火线L连接端-C1与零线N连接端-Q2-C2阴极；

Q2关断时，L1放电，L1和电网同时给C2供电，电流流向为：L1左端-C1与火线L连接端-C1与零线N连接端-Q3的体二极管-Q4-L1右端。

进一步地，所述装置在电网电压为负且电源工作在BOOST模式时，MOS管Q2作为主开关管，MOS管Q1的体二极管为续流二极管，MOS管Q1、Q3、Q4关断；