[发明专利]仅处理部分功率的交流稳压电源

说明书

本发明涉及一种仅处理部分功率的交流稳压电源，解决了现有技术的不足，用于处理输出电压与输入电压差值所引起的功率流动，包括电力电子变换电路，用于处理差值功率；控制电路，用于采集输入电压的幅值和相位，并根据人机交互模块提供的电压设定值构造出控制信号；人机交互模块，用于用户设定所需电压；所述电力电子变换电路的控制端与控制电路连接，所述控制电路与人机交互模块连接。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种仅处理部分功率的交流稳压电源。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，各类用电设备与日俱增。然而，由于电力输配设施的固有特点，用户得到的实际电压与电网标称的电压往往存在偏差。这一问题对用电设备特别是对电压要求严格的精密设备存在威胁。为此，在许多对电压敏感的应用场合如国防、科研、检测等机构中，都会采用稳压电源进行供电。交流稳压电源属于稳压电源的一类，其输出电源形式为交流电。当电网电压出现瞬时波动或长时间偏移时，交流稳压电源可以通过内部调整，在输出端输出幅值、频率稳定的交流电，从而弥补电网电压的波动，进而为用电设备提供可靠的用电环境。

图1为现有的交流电源系统示意图。常用的交流电源是一个基于电力电子技术的AC-AC变换器。其输入端接市电，其输出端接用电设备。用电设备所需的全部电能均通过该交流电源进行变换和处理。

现有的交流稳压电源属于全功率变换器，目前仍然存在一个缺点，即电源的功率容量必须大于所有的用电设备。如果用电设备的功率较大，电源的体积较大，成本很高。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够在满足现有用电设备需求的基础上，减小电源设备体积，降低设备成本的仅处理部分功率的交流稳压电源。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种仅处理部分功率的交流稳压电源，用于处理输出电压与输入电压差值所引起的功率流动，包括

电力电子变换电路，用于处理差值功率；

控制电路，用于采集输入电压的幅值和相位，并根据人机交互模块提供的电压设定值构造出控制信号；

人机交互模块，用于用户设定所需电压；

所述电力电子变换电路的控制端与控制电路连接，所述控制电路与人机交互模块连接。

当交流输入电源电压低于目标交流输出电压值时，整流器工作于整流状态，并通过DC/DC隔离变换器向逆变器提供能量，逆变器工作于逆变状态，给交流输出提供与交流输入的正向差值电压，从而达到增加电压的目的；当交流输入电源电压高压目标交流输出电压值时，逆变器工作于整流状态，并通过DC/DC隔离变换器向整流器反向提供能量，整流器工作于逆变状态，并把多余的电能反馈给交流电源侧，逆变器吸收电能给交流输出提供与交流输入的反向差值电压，从而达到交流输出降低电压的目的。最终实现输出电压稳定的目的。本发明提出的交流电源仅处理输出电压与输入电压差值所引起的功率流动，相比传统全功率变换的交流稳压电源，可以在满足用电需求的前提下，大幅降低设备成本，缩小设备体积。本发明提出的交流电源体积缩小，安装简单，便于携带，不改变原有用电设备的电气连接，使用和后期维护便捷。本发明的控制电路采集了输出端的电压、电流信息，可方便地集成功率计功能。该稳压电源方案还可以实现小范围的调压作用，用以模拟电网电压的变化和波动。

作为优选，所述的电力电子变换电路包括整流器、DC/DC变换器和逆变器；所述的整流器在变换器为负载供电时作为整流器，在变换器向电网馈电时作为逆变器；

DC/DC变换器用于调整和稳定直流电压；

所述逆变器在变换器为负载供电时作为逆变器，在变换器向电网馈电时作为整流器，所述整流器、DC/DC变换器和逆变器依次连接，所述整流器、DC/DC变换器和逆变器的控制端均与所述的控制电路电连接。