本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了滿足人們的生活和工作需求，出現(xiàn)了越來越多的電器設(shè)備。

為了提高人們的生活質(zhì)量，人們研究出了電阻高溫加熱設(shè)備，通過對負(fù)載進(jìn)行通電，使得負(fù)載發(fā)出熱量。在電阻高溫加熱設(shè)備中常常會(huì)用到石墨負(fù)載，即采用石墨材料的負(fù)載，在加熱的過程中，石墨的電阻值隨著溫度的升高而變化，通常高溫階段時(shí)石墨負(fù)載的電阻率會(huì)降低到冷態(tài)時(shí)的一半左右。該電阻高溫加熱設(shè)備一般采用恒功率運(yùn)行，由于石墨負(fù)載的電阻率具有溫度特性，采用當(dāng)前的電源在石墨負(fù)載處于不同的溫度時(shí)不能很好的進(jìn)行匹配輸送電流，使得電路中供電損失較大，電阻高溫加熱設(shè)備的效率較低。

因此，如何保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行，且能夠減少供電損失，以提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)，可以保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行，且能夠減少供電損失，以提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)，包括：調(diào)功電源部和變壓器，其中，所述變壓器的次級線圈和外接電阻高溫加熱設(shè)備連接；所述調(diào)功電源部的輸入端和輸入電源連接，所述調(diào)功電源部包括n條并聯(lián)的疊層控制電路，各所述疊層控制電路中設(shè)有可控硅單元，各所述可控硅單元的輸出端分別與所述變壓器的初級線圈的對應(yīng)抽頭連接，n為大于1的整數(shù)。

優(yōu)選地，當(dāng)所述輸入電源為三相電源時(shí)，所述調(diào)功電源部包括三組疊層控制模塊，各所述疊層控制模塊的輸入端分別與所述三相電源的對應(yīng)輸出端連接，各所述疊層控制模塊包括m條相互之間并聯(lián)的所述疊層控制電路，m為大于1的整數(shù)。

優(yōu)選地，各所述疊層控制模塊包括2條相互之間并聯(lián)的所述疊層控制電路。

優(yōu)選地，所述疊層控制電路包括與所述輸入電源連接的保險(xiǎn)器件，與所述保險(xiǎn)器件串聯(lián)的所述可控硅單元。

優(yōu)選地，還包括：采集所述電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載電阻值，并根據(jù)所述負(fù)載電阻值向?qū)?yīng)的可控硅單元發(fā)送導(dǎo)通角調(diào)節(jié)控制信號的控制模塊。

優(yōu)選地，所述電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載為石墨負(fù)載。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)，包括：調(diào)功電源部和變壓器，其中，變壓器的次級線圈和外接電阻高溫加熱設(shè)備連接；調(diào)功電源部的輸入端和輸入電源連接，調(diào)功電源部包括n條并聯(lián)的疊層控制電路，各疊層控制電路中設(shè)有可控硅單元，各可控硅單元的輸出端分別與變壓器的初級線圈的對應(yīng)抽頭連接，n為大于1的整數(shù)。由于本電源系統(tǒng)包括了與變壓器連接的調(diào)功電源部，調(diào)壓電源部包括多條疊層控制電路，各疊層控制電路中設(shè)有可控硅單元，當(dāng)電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載的電阻值隨著溫度的變化而變化時(shí)，可控硅單元根據(jù)電阻高溫加熱設(shè)備的電阻值其導(dǎo)通角變化調(diào)節(jié)，可以產(chǎn)生較低的諧波以及較高的功率因數(shù)，在保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行的同時(shí)，能夠減少供電損失，提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明另一種具體實(shí)施方式所提供的一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明一種實(shí)施方式所提供的無級調(diào)壓電源系統(tǒng)的一組疊層控制模塊疊層時(shí)，電阻高溫加熱設(shè)備負(fù)載端接收到的波形示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)，可以保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行，且能夠減少供電損失，以提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率。

為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施方式的限制。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式提供了一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)，包括：調(diào)功電源部1和變壓器2，其中，變壓器2的次級線圈和外接電阻高溫加熱設(shè)備3連接；調(diào)功電源部1的輸入端和輸入電源連接，調(diào)功電源部1包括n條并聯(lián)的疊層控制電路，各疊層控制電路中設(shè)有根據(jù)電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載電阻值進(jìn)行導(dǎo)通角變化調(diào)節(jié)的可控硅單元，各可控硅單元的輸出端分別與變壓器2的初級線圈的對應(yīng)抽頭連接，n為大于1的整數(shù)。

由于本電源系統(tǒng)包括了與變壓器連接的調(diào)功電源部，調(diào)壓電源部包括多條疊層控制電路，各疊層控制電路中設(shè)有可控硅單元，當(dāng)電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載的電阻值隨著溫度的變化而變化時(shí)，可控硅單元根據(jù)電阻高溫加熱設(shè)備的電阻值其導(dǎo)通角變化調(diào)節(jié)，可以產(chǎn)生較低的諧波以及較高的功率因數(shù)，在保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行的同時(shí)，能夠減少供電損失，提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率。

請參考圖2，圖2為本發(fā)明另一種具體實(shí)施方式所提供的一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，本發(fā)明一種實(shí)施方式中，當(dāng)輸入電源為三相電源時(shí)，調(diào)功電源部包括三組疊層控制模塊，各疊層控制模塊的輸入端分別與三相電源的對應(yīng)輸出端連接，各疊層控制模塊包括m條相互之間并聯(lián)的疊層控制電路，m為大于1的整數(shù)。

在本實(shí)施方式中，各疊層控制模塊優(yōu)選包括2條相互之間并聯(lián)的疊層控制電路。其中，進(jìn)一步優(yōu)選疊層控制電路包括與輸入電源連接的保險(xiǎn)器件，與保險(xiǎn)器件串聯(lián)的可控硅單元。

如圖2所示，本實(shí)施方式以輸入電源為三相電，且m為2為例進(jìn)行說明。調(diào)功電源部1包括三組疊層控制模塊-第一疊層控制模塊11、第二疊層控制模塊12、第三疊層控制模塊13，三組疊層控制模塊分別與三相電源的三相輸出端連接。每組疊層控制模塊包括了兩條并聯(lián)的疊層控制電路，如第一疊層控制模塊11包括上疊層控制電路和下疊層控制電路，第一疊層控制模塊的兩條疊層控制電路分別和變壓器第一組抽頭的兩個(gè)抽頭連接，其中，第一疊層控制模塊11的上疊層控制電路包括串聯(lián)的上保險(xiǎn)器件111和上可控硅單元112，下疊層控制電路包括串聯(lián)的下保險(xiǎn)器件113和下可控硅單元114。

在實(shí)際運(yùn)行中，輸入到電阻高溫加熱設(shè)備端的電壓波形為各組疊層控制模塊中兩層電壓的疊加，在很大的程度上提高了功率因數(shù)，減小了諧波含量。

其中，該系統(tǒng)還包括：采集電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載電阻值，并根據(jù)負(fù)載電阻值向?qū)?yīng)的可控硅單元發(fā)送導(dǎo)通角調(diào)節(jié)控制信號的控制模塊。電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載為石墨負(fù)載。

如圖3所示，圖3為一組疊層控制模塊疊層時(shí)，負(fù)載端接收到的波形。

當(dāng)電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載處于低溫階段時(shí)，由于石墨負(fù)載電阻率高，此時(shí)要達(dá)到額定功率則需要高電壓。對于非疊層電源系統(tǒng)來說，其輸出的波形為完整的正弦波，此時(shí)功率因數(shù)高、諧波小。對于本實(shí)施方式所提供的無級調(diào)壓電源系統(tǒng)，其高壓檔輸出波形為完整正弦波，此時(shí)功率因數(shù)高、諧波小。因此在冷態(tài)時(shí)，即低溫階段，兩種電源系統(tǒng)的效果相差不多。

但是當(dāng)電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載處于中溫階段時(shí)，此時(shí)負(fù)載電阻率較冷態(tài)時(shí)有小幅下降。此時(shí)要達(dá)到額定功率則需要的電壓較冷態(tài)時(shí)有所降低。對于非疊層電源系統(tǒng)，此時(shí)可控硅單元的導(dǎo)通角α角度比本實(shí)施方式所提供的無級調(diào)壓電源系統(tǒng)的可控硅單元的導(dǎo)通角α大。而α角度越大，電源產(chǎn)生的諧波越高，功率因數(shù)越低。因此，在中溫階段，本實(shí)施方式所提供的無級調(diào)壓電源系統(tǒng)在保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行的同時(shí)，能夠減少供電損失，提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率。

當(dāng)處于高溫階段時(shí)，電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載的石墨電阻率進(jìn)一步降低，基本達(dá)到冷態(tài)時(shí)的一半。因此，要達(dá)到額定功率，輸出的電壓要求更低。如果按照電阻率下降一半計(jì)算，那么要達(dá)到額定功率，此時(shí)的電壓需要降低至冷態(tài)電壓的0.7倍。若無級調(diào)壓電源系統(tǒng)輸出低壓時(shí)其低壓檔按照高壓檔的0.7倍設(shè)計(jì)，則在高溫時(shí)，低電壓檔為完整的正弦波輸出，且能夠達(dá)到額定功率。此時(shí)，基本上諧波含量極少、功率因數(shù)高。而非疊層電源想要達(dá)到額定功率，可控硅單元的導(dǎo)通角很大，產(chǎn)生的諧波很高、功率因數(shù)很低。因此，在高溫階段時(shí)，本實(shí)施方式所提供的無級調(diào)壓電源系統(tǒng)在保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行的同時(shí)，能夠減少供電損失，提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率。

需要說明的是，正如背景技術(shù)部分所述，由于電阻高溫加熱設(shè)備在不同的加熱時(shí)段其負(fù)載電阻率不同，若想保持恒功率就需要在不同的時(shí)段提供不同的電壓，因此，在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，對無級調(diào)壓電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)低壓檔和高壓檔，甚至還可以設(shè)置中壓檔，每個(gè)檔位對應(yīng)的電壓不同，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明所提供的無級調(diào)壓電源系統(tǒng)，由于本電源系統(tǒng)包括了與變壓器連接的調(diào)功電源部，調(diào)壓電源部包括多條疊層控制電路，各疊層控制電路中設(shè)有可控硅單元，當(dāng)電阻高溫加熱設(shè)備的負(fù)載的電阻值隨著溫度的變化而變化時(shí)，可控硅單元根據(jù)電阻高溫加熱設(shè)備的電阻值其導(dǎo)通角變化調(diào)節(jié)，可以產(chǎn)生較低的諧波以及較高的功率因數(shù)，在保證電阻高溫加熱設(shè)備的石墨負(fù)載的恒功率運(yùn)行的同時(shí)，能夠減少供電損失，提高電阻高溫加熱設(shè)備的效率。

以上對本發(fā)明所提供的一種無級調(diào)壓電源系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。