[发明专利]不间断电源及其整流电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术，更具体地说，涉及一种不间断电源(UPS)及其整流电路。

背景技术

随着人们对数据保护需求的日益增加，UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)获得了越来越广泛的使用。目前，大功率UPS常采用SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅)整流器，该SCR整流器将变化的输入电压通过全桥SCR整流器的移相削波调整后稳压到蓄电池所需要的电压，给蓄电池提供需要的充电电压。SCR整流器由于其简单，可靠，成本低，得到了长期广泛的应用。

图1是现有技术的一种UPS的电路图，该UPS包括三相交流输入源Source、开关CB1、电感L1、全桥SCR整流器SCR1、电容C1、开关CB2、蓄电池Battery、逆变器INV1、电感Lout、交流滤波电容Filter Cap2。三相电压源Source所输出的交流电压通过开关CB1送入到电感L1，通过全桥SCR整流器SCR1后稳压到希望的直流电压，电容C1为平波电容，蓄电池Battery的两端通过CB2开关连接到直流母线上。逆变器INV1再将直流电压逆变出交流电压，该交流电压通过三相电感Lout和三相交流滤波电容Filter Cap2滤波，在输出端得到交流电压。

但是，由于SCR管自身的特点，使流入全桥SCR整流器的谐波电流大，功率因数低，对电网和其他设备存在严重的干扰，高频的谐波电流不仅导致与该UPS相连的设备的误动作，还造成谐波损耗。

在要求绿色环保的今天，需要给SCR整流器的输入端配上另外的无源或有源滤波器来减小谐波电流，这样不仅体积大，重量重，而且增加了成本。

另一种减小谐波电流的方法是使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)整流器来取代SCR整流器，以实现PF(Power Factor，功率因数)校正。但是，这样做使得成本增加，效率降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述流入SCR整流器的谐波电流大、输入功率因素低的缺陷，提供一种整流电路，能减小交流输入源的谐波电流，提高输入功率因数，并且降低成本。

根据本发明的一方面，提供了一种用于将电源输出的交流电压转换为直流电压的整流电路，该整流电路包括：其输入端连接所述电源的SCR整流器；其原边连接所述电源和所述SCR整流器的输入端的变压器；高频整流器，其输入端连接所述变压器的副边，以及其输出端串联连接所述SCR整流器的输出端以便通过所述SCR整流器和所述高频整流器的串联来输出所述直流电压；和整流控制器，其根据所检测的流入SCR整流器的输入端的电流和流入变压器的原边的电流之和计算流入整流电路的谐波电流，或者根据所检测的流入SCR整流器的输入端的电流计算流入SCR整流器的谐波电流，并根据所计算的谐波电流控制高频整流器产生与所计算的谐波电流相反的谐波电流。

本发明还构造一种UPS，包括根据本发明的整流电路、蓄电池和逆变器，所述整流电路输出的直流电压为蓄电池充电，所述逆变器将整流电路输出的直流电压逆变为交流电。

实施本发明的技术方案，整流控制器根据所检测的流入整流电路的总输入端的电流计算总输入端的谐波电流，或者根据流入SCR整流器的输入端的电流计算流入SCR整流器的谐波电流，并根据所计算的谐波电流控制高频整流器产生与所计算的谐波电流相反的谐波电流，所产生的谐波电流与所计算的谐波电流相加后为零，这样就减小甚至消除总输入端的谐波电流，提高了功率因数值，从而使总输入端的电流大致上为正弦波电流。而且，由于通过串联连接高频整流器和SCR整流器来输出直流电压，因此高频整流器不是满功率变换，使得其体积和成本均较低。

另外，通过使高频整流器补偿输入的无功分量，可以使总输入端的电流基本上为正弦波电流。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的一种UPS的电路图；

图2是本发明UPS实施例一的逻辑图；

图3是本发明UPS实施例二的逻辑图；

图4是本发明UPS实施例三的电路图；

图5是根据本发明一实施例的整流控制器的逻辑图。

具体实施方式