[实用新型]单相负载功率因数的有级补偿电路

摘要

本实用新型涉及一种单相负载功率因数的有级补偿电路，包括稳压电源电路、相电压电流信号调理电路、补偿控制电路，具体包括电压互感器VS1、电流互感器CS1、电压跟随器IC1、电流跟随器IC2、处理器IC3、稳压电源模块U0、上固态继电器U1、下固态继电器U2、大补偿电容C1、小补偿电容C2、上三极管Q1、下三极管Q2、基准管D1、上稳压管D2、下稳压管D3、负载电阻R1等。本实用新型利用基于两个过零型交流固态继电器对两只补偿电容器进行对电网无扰动的组合切换，以实现对功率因数的三级补偿控制，能满足多数交流负载对功率因数补偿控制的要求，该方法性价比高、通用性好、安全可靠。

主权项

单相负载功率因数的无扰动多级补偿电路，包括稳压电源电路、相电压电流信号调理电路、补偿控制电路，其特征在于：稳压电源电路包括稳压电源模块U0、电源电容C0、稳压电阻R2、基准管D1，稳压电源模块U0的相供电端L端与电网相电压端L端连接，稳压电源模块U0的零线端N端与电网零线端N端连接，稳压电源模块U0的输出电源端+V端与稳压电源正端VCC端、电源电容C0的一端、稳压电阻R2的一端连接，电源电容C0的另一端接地，稳压电阻R2的另一端与基准管D1的阴极、基准电压端VZ端连接，基准管D1的阳极接地；相电压电流信号调理电路包括电压互感器VS1、电流互感器CS1、用电系统PU1、电压跟随器IC1、电流跟随器IC2、负载电阻R1、偏压电阻R3、电压滤波电阻R4、电压滤波电容C3、上稳压管D2、偏流电阻R5、电流滤波电阻R6、电流滤波电容C4、下稳压管D3，电压互感器VS1的相检测端L端与电网相电压端L端连接，电压互感器VS1的零线端N端与电网零线端N端连接，电压互感器VS1的正输出端OUT1端与电压滤波电阻R4的一端连接，电压互感器VS1的负输出端OUT2端接地，电压滤波电阻R4的另一端与电压跟随器IC1的正输入端+IN端、偏压电阻R3的一端、上稳压管D2的阴极、电压滤波电容C3的一端连接，偏压电阻R3的另一端与电压基准端VZ端连接，电压滤波电容C3的另一端接地，上稳压管D2的阳极接地，电压跟随器IC1的负输入端‑IN端与电压跟随器IC1的输出端OUT端、处理器IC3的上A/D转换接口端ADC1端连接，电压跟随器IC1的正电源端+V端与稳压电源正端VCC端连接，电压跟随器IC1的负电源端‑V端接地，用电系统PU1的相供电端L端经连线穿过电流互感器CS1的检测孔后与电网相电压端L端连接，用电系统PU1的零线端N端与电网零线端N端连接，电流互感器CS1的负输出端AC2接地，电流互感器CS1的正输出端AC1与负载电阻R1的一端、电流滤波电阻R6的一端连接，负载电阻R1的另一端接地，电流滤波电阻R6的另一端与电流跟随器IC2的正输入端+IN端、偏流电阻R5的一端、下稳压管D3的阴极、电流滤波电容C4的一端连接，偏流电阻R5的另一端与电压基准端VZ端连接，电流滤波电容C4的另一端接地，下稳压管D3的阳极接地，电流跟随器IC2的负输入端‑IN端与电流跟随器IC2的输出端OUT端、处理器IC3的下A/D转换接口端ADC2端连接，电流跟随器IC2的正电源端+V端与稳压电源正端VCC端连接，电流跟随器IC2的负电源端‑V端接地；补偿控制电路包括处理器IC3、钟振U3、上三极管Q1、下三极管Q2、上基极电阻R7、下基极电阻R8、大补偿电容C1、小补偿电容C2、上固态继电器U1、下固态继电器U2，处理器IC3的电源端VCC端与稳压电源正端VCC端连接，处理器IC3的地端GND端接地，处理器IC3的时钟端XT端与钟振U3的输出端OUT连接，钟振U3的电源端+V端与稳压电源正端VCC端连接，钟振U3的地端GND端接地，处理器IC3的第1输出端O1端与上基极电阻R7的一端连接，处理器IC3的第2输出端O2端与下基极电阻R8的一端连接，上基极电阻R7的另一端与上三极管Q1的基极b端连接，上三极管Q1的射极e端接地，上三极管Q1的集电极c端与上固态继电器U1的负输入端‑IN端连接，下基极电阻R8的另一端与下三极管Q2的基极b端连接，下三极管Q2的射极e端接地，下三极管Q2的集电极c端与下固态继电器U2的负输入端‑IN端连接，上固态继电器U1的正输入端+IN端、下固态继电器U2的正输入端+IN端均与稳压电源正端VCC端连接，上固态继电器U1的第1交流端AC1端、下固态继电器U2的第1交流端AC1端均与电网相电压端L端连接，上固态继电器U1的第2交流端AC2端与大补偿电容C1的一端连接，下固态继电器U2的第2交流端AC2端与小补偿电容C2的一端连接，大补偿电容C1的另一端、小补偿电容C2的另一端均与电网零线端N端连接。