[发明专利]裂相整流电路及其应用

说明书

本发明涉及整流和可控整流基础电路，尤其是涉及到单相交流供电现实多相整流和可控整流的基础电路，以及它的应用。

现有的整流电路按照电源供电的相数分：有单相供电和多相供电两种类型，单相电源供电的整流电路是采用单相整流电路。而多相电源供电的整流电路既有单相整流也有多相整流。单相供电线路简单，使用方便，为大多数家用电器和小功率设备所广泛采用，但是现有的单相供电的整流电路输出直流脉动大、脉动频率低，泸波较困难。在采用简单的电容输入泸波的单相整流电路时，它会使交流输入电流波形产生严重的畸变，从而使功率因数和整流效率降低，特别是大量应用于电子镇流器和彩电开关电源时，它们会对电网产生极为严重的污染。

多相电源供电线路复杂、供电不方便，因此多用在有三相电、并且功率较大的场合，在家电中很少有应用，因为极大多数家庭供电都只有单相电源，但是多相整流电路具有输出直流脉动小，脉动频率高，泸波容易交流输入电流波形畸变也小，功率因数高等一系列现有单相整流电路所无法相比的优点，得不到利用。

能否吸取上述两类整流电路的优点，而克服它们存在的缺点，创立单相供电多相整流的基础整流电路呢？这是整流电路和可控整流电路基础研究的重大新课题，裂相整流（包括可控整流）电路就是创立这一基础研究理论的一项发明。

本发明的目的在于提供一种直流输出脉动小、脉动频率高、泸波简单的单相电源供电的整流和可控整流电路。

本发明再一个目的是提供一种交流输入电流畸变少、功率因数和整流效率高的单相电源供电的整流电路。

本发明提供一种将单相交流电源（包括交流可控调压电源）变换成直流电供给负载的裂相整流和可控整流电路，其特征在于在单相交流电源输入端与多相整流包括可控整流的输入端之间连接有一个将单相分裂成多相的裂相电路或装置，它包括：

一个由电容、电阻、电感和变压器组成的将单相电源分裂成多相电源的裂相电路，裂相电路中可以使用上述四种元件和部件的任何两种或两种以上，或者全部。

多个整流和可控整流器件，它们以多相整流或可控整流方式连接在单相分裂成多相的电源上组成多相整流，其输出直流两端可以直接连接负载或泸波器和负载，负载可以是各种类型。

在单相电源的一个输入端分别接一个电容和一个电感，在电源和电容的另一端之间接上负载电阻就会有超前于电源电压的负载电流流过，而电源和电感的另一端之间接上负载电阻就会有迟后于电源电压的负载电流流通，因此，在单相电源的一个输入端分别串接有电容和电感，在电容和电感的另一端分别与单相电源的另一端之间接上负载时，单相电源就会分裂成二相电源。将电源、电容和电感的三个另一端，分别接上以三相桥式整流方式相连接的六个整流或可控整流器件，在其输出两端接上直流负载，即成为单相分列成二相的裂相整流电路。它在直流负载上可以获得比单相桥式整流脉动频率高一倍，脉动电压少得多的直流电压，若在直流负载上有大电容泸波时，它在交流电源输入回路中的电流波形畸变就远小于现有单相整流电路，其功率因数也远高于现有单相整流电路。将电容和电感相串联，并接到单相电源上，单相电源二端与电容和电感的公共连接点之间也会分裂成多相电源。总之用电容、电阻、电感和变压器多种组合电路就可将单相电源分裂成更多相数的多相电源，将其实现更多相数的整流就可获得更平稳的直流输出和更高的脉动频率。

裂相可控整流电路还应包括单相电源输入端先进行交流调压的裂相整流电路。

从前面简述中将会看到，本发明提供了一种用单相电源供电，用二相或二相以上多相整流实现将交流变换成直流的裂相整流电路，它还包括裂相可控整流电路在内。

结合附图参阅下面的详细说明，将能很容易认识本发明的上述目的，以及本发明的许多优点和它的应用前景，其中：

图1是单相分裂成二相的裂相整流电路，图5（a）是图1在纯电阻负载时负载上的电压和电流波形，图6是现有单相桥式整流电路与本发明图1整流电路在使用电容泸波时，它们交流输入电流波形的对比曲线图，图6中曲线Ⅰ为现有单相整流电路，曲线Ⅱ为图1中加入电容泸波时的裂相整流电路。