本實(shí)用新型屬電力電子領(lǐng)域,更具體地,涉及一種三相三線(xiàn)制高壓降壓整流電路。
背景技術(shù):
在船用電氣或工業(yè)設(shè)備中,有使用線(xiàn)電壓440V交流輸入,還有使用480V供電制式的交流輸入,在機(jī)車(chē)上還有690V交流輸入,由于這些交流輸入的負(fù)載均是大功率用電設(shè)備,所以這些設(shè)備的交流輸入均是三相三線(xiàn)制交流供電,且供電電壓較高,這種高電壓的供電方式對(duì)于大功率用電設(shè)備而言可以減小輸入端電流,從而具有較低的線(xiàn)路損耗等優(yōu)點(diǎn);但由于大功率供電設(shè)備的交流輸入都沒(méi)有零線(xiàn),所以就會(huì)帶來(lái)控制電路單元的供電問(wèn)題,在這些用電設(shè)備中,都會(huì)有相應(yīng)的控制電路單元,控制電路主要是以IC集成電路為主的,這些IC集成電路所需要的直流工作電壓一般是12V,5V或者3.3V,由于這種IC集成電路一般功率都比較小且功率穩(wěn)定,通用的供電方式是采用220V的交流經(jīng)過(guò)整流后,再采用標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行輸出,產(chǎn)生所需要的12V,5V或者3.3V等直流電壓。由于此類(lèi)大功率用電設(shè)備的輸入電壓比較高,如上所述的440V、480V、690V等不同的方式,就導(dǎo)致了無(wú)法直接應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行輸出,造成了應(yīng)用上的不方便性。
本文提出一種三相三線(xiàn)制高電壓輸入的降壓整流電路,先將交流高壓降到交流線(xiàn)電壓220V,經(jīng)整流后為310V的直流高壓,這樣很多DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊(直流輸入范圍為200V~400V)就可以直接使用了,而且這種DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊已經(jīng)是國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)化模塊,因此,經(jīng)過(guò)此三相三線(xiàn)制高壓輸入的降壓整流電路后,就可以直接應(yīng)用DC/DC模塊得到所需要的直流電壓。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種三相三線(xiàn)制高壓降壓整流電路。
本實(shí)用新型的一種三相三線(xiàn)制高壓降壓整流電路,包括,三相交流輸入的每根相線(xiàn)上均分別串聯(lián)接入容值相等的第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3后再接入三相全波整流橋的輸入端;三相全波整流橋的輸出端接DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端,DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊輸出端接負(fù)載,其特征在于容值相等的第四電容C4、第五電容C5和第六電容C6分別跨接在第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3之后的每?jī)上嗑€(xiàn)之間,即第四電容C4串接在第一電容C1和第二電容C2之間,第五電容C5串接在第二電容C2和第三電容C3之間,第六電容C6串接在第一電容C1和第三電容C3之間。
其中,所述三相全波整流橋的輸出端接濾波電容后再接DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端。
采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案,可以方便將三相三線(xiàn)制交流輸入的高電壓降壓整流成需要的直流電壓。本實(shí)用新型的技術(shù)方案適用于輸入源為三相三線(xiàn)的交流高壓,輸出直流供電的場(chǎng)合,電路形式簡(jiǎn)單,可靠性更高,成本經(jīng)濟(jì)可行。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型提供的一種三相三線(xiàn)制高壓降壓整流電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。此外,下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
如圖所示。本電路是將三相三線(xiàn)交流輸入的A、B、C相中各先串入一只的電容C1、C2和C3,C1、C2和C3三只電容的容值相等,再在經(jīng)過(guò)電容C1后的a1點(diǎn),經(jīng)過(guò)電容C2后的b1點(diǎn)、經(jīng)過(guò)電容C3后的c1點(diǎn),在a1、b1點(diǎn)之間接電容C4,在b1、c1點(diǎn)之間接電容C5,在a1、c1點(diǎn)之間接電容C6, C4 、C5 和C6三只電容的容值相等,a1、b1、c1分別接到三相整流橋U1進(jìn)行整流,經(jīng)電容C7濾波后送到DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊N1,N1輸出所需要的直流工作電壓12V,5V或者3.3V等。
如圖示虛線(xiàn)框中的電路即為本實(shí)用新型的三相三線(xiàn)制高壓降壓整流電路,以A相、B相為例進(jìn)行說(shuō)明,交流電壓A相、B相之間電壓為UAB, A相、B相之間的電流為IAB,交流電壓的頻率為f,則電容C1對(duì)應(yīng)的容抗為1/2πfC1,同理C2、C4對(duì)應(yīng)的容抗別為1/2πfC2,1/2πfC4;根據(jù)歐姆定律可知:
UAB=IAB×(1/2πfC1+1/2πfC2+1/2πfC4)
則:IAB= UAB /(1/2πfC1+1/2πfC2+1/2πfC4)
可知在電容C4上的電壓為Ua1b1=電容C4上的容抗×IAB,即為:
Ua1b1=1/2πfC4 ×IAB
=1/2πfC4 ×UAB /(1/2πfC1+1/2πfC2+1/2πfC4)
=UAB ×1/2πfC4 /(1/2πfC1+1/2πfC2+1/2πfC4)
在該公式中,由于1/2πfC4始終要比1/2πfC1+1/2πfC2+1/2πfC4小,所以Ua1b1要比UAB 小,也就是經(jīng)過(guò)電容C1、C4、C2對(duì)UAB 分壓后,在電容C4上就可以實(shí)現(xiàn)降壓了;在直流工作電壓12V,5V或者3.3V中,由于控制電路中所需功率是恒定的,所以對(duì)于上面的公式中是IAB固定的,交流輸入的電壓UAB 也是恒定的,交流輸入的頻率f也是恒定的,所以在經(jīng)電容分壓后的Ua1b1電壓只是與電容C1、C4、C2的容值有關(guān),因此,只要選取合適的C1、C4、C2的電容值,就可以得到所需要的C4上的電壓值。同理,另外兩相之間的分壓也是一樣的原理。
此外,由附圖可知,由于是在三相三線(xiàn)的電路中進(jìn)行降壓處理,三相之間的電容參數(shù)均是對(duì)稱(chēng)相同的,所以在電容C4、C5、C6得到的電壓具有與輸入一樣的波形和相位,只是幅值的相應(yīng)降低而已,這樣,很好的保持了與三相三線(xiàn)交流輸入的頻率、相位的一致性。
因此,只有選用合適的電容的容值,就可以將交流輸入的高壓降到國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的220V電壓,經(jīng)后面的全波整流橋U1、電容C7濾波后,就可以接入通用的DC/DC模塊了。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。