[实用新型]一种单相交流供电的移相整流装置

说明书

本实用新型涉及一种将单相交流转变成直流的装置，尤其涉及一种单相交流供电的移相整流装置。

目前，许多家庭电器需将民用供电的电压为180伏-220伏、频率为50赫的交流电转变成直流电作为供应电源之用，若器材需要高质量的直流电，则用稳压虑波的整流电路可以满足需求，但上述电路把相当一部分电能损耗在电阻的发热上，从而大大减低功率的有效利用，另外当需要较低的电压时，还需要另外增加一变压器，从而进一步增加电能的损耗。

为了解决上述的问题，本实用新型提供一种单相交流供电的移相整流装置。

本实用新型是通过如下方案来实现的：将一单相变压器的铁芯稍作修改，配合储能元件电感线圈与电容组成一个铁磁谐振系统，把原来单相供电电压移相成近似120度角度差的三相交流电压，利用相位不同的三相交流电压通过简单的整流电路转变成直流电压后同时作为供电电压输出，这样输出的电压台成的总电压波动小，比较平稳，效果非常良好；本实用新型的主要结构如下：它包括输出整流电流、初级线圈、铁芯、次级线圈，其中初级线圈由3组线圈成，铁芯由三组铁柱组成，铁芯工作在磁饱和状态，初级线圈分别绕在铁芯上的3组铁柱上，并首尾相连串联在一起，初级线圈中的一组线圈与一电容并联，次级线圈也由3组线圈组成，次级线圈分别绕在铁芯上的3组铁柱上，且彼此相互独立，次级线圈的两端都可以接到输出整流电路的输入点上，输出整流电路是由二极管组成的桥式整流电路。

本实用新型与一般的稳压虑波的桥式整流电路相比，具有如下优点：1)输出的直流电即使在不加上任何电容和电感进行虑波，但输出电压的平滑度比单相桥式稳压虑波电路所输出的电压高10倍；2)在一样的相电压整流成直流电压的过程中，所得的直流电压的有效值比桥式整流电压的有效值高；3)整流后的直流电压的脉动最低频率是原来供电的电压频率的6倍，便于用较小的电容和电感就能将整流后的直流电压加以平滑虑波；4)在相同输入功率的情况下，输出功率明显提高。

下面结合附图对本实用新型作详细的说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型铁芯部分磁路图；

图3是本实用新型的铁芯部分的磁通矢量合成图；

图4是本实用新型的初级线圈上的三相电压的矢量图；

图5是本实用新型的铁芯的磁通与激励电流的关系曲线；

如图1所示，本实用新型包括输出整流电流、初级线圈、铁芯、次级线圈，其中初级线圈由电感线圈1、电感线圈2、电感线圈3组成，铁芯包括铁柱4、铁柱5和铁柱6，铁芯工作在磁饱和状态，电感线圈1、电感线圈2、电感线圈3分别绕在铁柱4、铁柱5和铁柱6，并首尾相连串联在一起，电感线圈1与电容7并联，次级线圈由电感线圈8、电感线圈9、电感线圈10组成，电感线圈8、电感线圈9、电感线圈10分别绕在铁柱4、铁柱5和铁柱6上，且彼此相互独立，电感线圈8、电感线圈9、电感线圈10的两端都可以接到输出整流电路的输入点11上，输出整流电路是由二极管12组成的桥式整流电路。

假设线圈1上的电压的相位为A相，线圈2上的电压的相位为B相，线圈3上的电压的相位为C相，线圈8上的电压的相位为a相，线圈9上的电压的相位为b相，线圈10上的电压的相位为c相，单相输入电压直接接入B相；如图2所示，在某一时刻，B相电压在铁柱5上产生磁通φB，其方向如图所示，由于铁柱4与铁柱6的磁阻相等，则铁柱4、铁柱6各有1/2φB的磁通，其方向与铁柱5的磁通方向相反；另外A相的电容8提供超前90度的相位的激励电流使铁柱4产生容抗激励磁通φ4，其方向是铁柱5上的磁通方向逆时针转90度；同理，在铁柱6上的电感线圈3产生一个感抗激励磁通φ6，其方向如图所示，现将在整个铁芯上的磁通矢量合成，如图3所示，在铁柱1上磁通矢量φA是由容抗激励磁通φ4和1/2φB台成，容抗激励磁通φ4的值可变动很大，无耐受到铁芯的磁饱和的限制，只能在某一值附近作微小波动，因此合成的磁通φA的值大约等于φB，则从图中可知铁柱4和铁柱5的磁通相位差约为120度，同理可知铁柱6上的磁通值φC约等于φB，相位与铁柱5上的磁通相差大约120度，因此三铁柱上的电压的值是相等的，彼此相位差120度，其相序为A-B-C。