[发明专利]一种可控导通角的单相整流电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子器件技术领域，特别是涉及一种可控导通角的单相整流电路。

背景技术

电力电子器件（Power Electronic Device）又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面的大功率电子器件（通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上）。各种电力电子器件均具有导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端(阴极和阳极)器件，其器件电流由伏安特性决定，除了改变加在二端间的电压外，无法控制其阳极电流，故称不可控器件。普通晶闸管是三端器件，其门极信号能控制元件的导通，但不能控制其关断，称半控型器件。可关断晶闸管、功率晶体管等器件，其门极信号既能控制器件的导通，又能控制其关断，称全控型器件。后两类器件控制灵活，电路简单，开关速度快，广泛应用于整流、逆变、斩波电路中，是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解电源、直接输电等电力电子装置中的核心部件。这些器件构成装置不仅体积小、工作可靠，而且节能效果十分明显(一般可节电10%～40%)。

单个电力电子器件能承受的正、反向电压是一定的，能通过的电流大小也是一定的。因此，由单个电力电子器件组成的电力电子装置容量受到限制。所以，在实用中多用几个电力电子器件串联或并联形成组件，其耐压和通流的能力可以成倍地提高，从而可极大地增加电力电子装置的容量。器件串联时，希望各元件能承受同样的正、反向电压；并联时则希望各元件能分担同样的电流。但由于器件的个异性，串、并联时，各器件并不能完全均匀地分担电压和电流。所以，在电力电子器件串联时，要采取均压措施；在并联时，要采取均流措施。

对于交流供电的电力电子变换器，例如家用变频空调，前级为整流器，后级为逆变电路，逆变器后接压缩机，在整个系统的交流侧，会产生非常严重的谐波电流问题，其中包括低次谐波电流和高次谐波电流，污染周边和电网的电磁环境，严重时会造成很多危害，为此需要采用谐波电流抑制技术。

目前谐波电流抑制技术大都采用有源技术，通过主动的控制技术，可以实现较高甚至为1的网侧功率因数，而且电路简单，设计容易，成本低廉，抑制效果良好，得到了广泛的应用，但传统有源技术一般都是完全有源方案，虽然校正效果好，但是整流电路的效率较低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可控导通角的单相整流电路，用于解决现有技术中抑制功谐波电流效率较低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种可控导通角的单相整流电路，包括：滤波电路，包括：电感，其输入端与单相交流电的火线相连；双向开关，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述电感的输出端相连；整流电路，包括与所述滤波电路和单相交流电的零线分别相连的整流桥。

可选地，所述整流桥为两臂二极管整流桥，所述两臂二极管整流桥的一个桥臂与电感的和双向开关的公共端相连，另一个桥臂与单相交流电的零线相连。

可选地，所述两臂二极管整流桥形成一直流输出正极端和一直流输出负极端。

可选地，所述整流电路还包括第一电解电容和第二电解电容；所述第一电解电容的阳极与两臂二极管整流桥的直流输出正极端相连，阴极与第二电解电容的阳极相连；所述第二电解电容的阴极与两臂二极管整流桥的直流输出负极端相连；所述双向开关的第二连接端与第一电解电容和第二电解电容的公共端相连。

可选地，所述整流电路还包括第一稳压电阻和第二稳压电阻；所述第一稳压电阻的一端与两臂二极管整流桥的直流输出正极端相连，另一端与第二稳压电阻的一端相连；所述第二稳压电阻的另一端与两臂二极管整流桥的直流输出负极端相连；所述双向开关的第二连接端与第一稳压电阻和第二稳压电阻的公共端相连。

可选地，所述第一稳压电阻和所述第二稳压电阻的阻值相等。

可选地，所述双向开关为接近开关。

如上所述，本发明的一种可控导通角的单相整流电路，具有以下有益效果：

1、本发明通过设计合理的电路结构和电路参数，可以有效达到抑制谐波电流和改善功率因数的目的，提高抑制功谐波电流效率，网侧功率因数高，直流电压平稳。

2、本发明采用模块式设计结构，便于应用，降低设计时间。

3、本发明还具有电路结构简单、控制简便、谐波电流抑制效果好的优势，可广泛地应用在几乎所有的前级电路为单相整流器的电力电子变换器中。

附图说明

图1显示为本发明的一种可控导通角的单相整流电路的结构示意图。

元件标号说明