功率因數(shù)校正的有源濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電力濾波設備技術領域，更具體地說，它涉及一種應用在電網上的功率因數(shù)校正的有源濾波器。
【背景技術】
[0002]目前，世界各國電力工業(yè)中，幾乎都是采用正弦供電方式。在理想的電力系統(tǒng)中，電源以單一恒定頻率(50Hz或60Hz)的正弦變化規(guī)律向電網供電。電網可近似為一個線性時不變系統(tǒng)，系統(tǒng)中各點的電流、電壓都是以單一恒定的供電頻率隨時間按正弦規(guī)律變化的量，這些電壓和電流彼此之間也僅存在幅值和相位的差異，都是具有相同頻率的正弦量。在此基礎上人們經過多年努力，對電力系統(tǒng)在各種理想工作狀態(tài)下的特性已經有了深入和全面的了解。一般地說，一個實際電力系統(tǒng)基本上能滿足理想電力系統(tǒng)的條件。但隨著技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)中的非線性負載的比重不斷增加，理想電力系統(tǒng)的近似程度變差，直接表現(xiàn)是電力系統(tǒng)中的電流和電壓波形產生周期性畸變，從頻域的觀點，在這些電流和電壓的波形中，不僅包含與供電電源同頻率的正弦量(稱為基波分量)而且出現(xiàn)了一系列頻率為基波頻率整數(shù)倍的正弦波分量(高次諧波分量)這一系列正弦分量統(tǒng)稱為電力諧波。電力諧波不僅對通訊設備和電力系統(tǒng)本身造成危害，而且降低功率因數(shù)。因此，減小電流中的諧波含量，不僅意味降低總諧波畸變率，而且能提高負載功率因數(shù)，控制逆變器產生一個和負載諧波電流大小相等，方向相反的諧波電流注入到電網中，達到濾波的目的。
[0003]目前，市場上的功率因數(shù)校正的有源濾波器，越來越往功能化方向發(fā)展，對于功率因數(shù)校正的有源濾波器，再設計的過程中由于其功能模塊的增加，功率因數(shù)校正的有源濾波器自身對電網的損耗也隨之增加，增加的原因可以分為兩部分，一部份是功率因數(shù)校正的有源濾波器自身元器件的熱損耗，由于耗能器件較多，實現(xiàn)完善的功能，此損耗不可避免，而另一部分就是電源的無功損耗，提高自身的功率因數(shù)就能提高功能模塊或元器件的工作效率，對于現(xiàn)有的功率因數(shù)校正的有源濾波器其電源損耗過大的問題，有待進一步改進。
【實用新型內容】
[0004]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種供電穩(wěn)定，多功能具有過流報警，散熱性能好，節(jié)能省電的功率因數(shù)校正的有源濾波器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:一種功率因數(shù)校正的有源濾波器，包括功能t吳塊和電源t吳塊，所述功能t吳塊包括依次串聯(lián)的檢測電路、控制電路、驅動電路、逆變電路，所述功能模塊用以提供補償電流，所述電源模塊與功能模塊連接，用以提供電源，所述電源模塊連有功率因數(shù)校正模塊，所述功率因數(shù)校正模塊用于調整電源的功率因數(shù)。
[0006]優(yōu)選的，所述電源模塊還連有高通濾波器電路，所述高通濾波器電路用以濾除高次諧波干擾信號。
[0007]優(yōu)選的，所述功能模塊還包括過流報警模塊和散熱模塊。
[0008]優(yōu)選的，所述過流報警模塊包括電流互感器、控制電路和指示燈，電流互感器與控制電路連接，所述電流互感器用于檢測電源模塊電流并輸出檢測信號，所述控制電路與指示燈連接，所述控制電路接受檢測信號并輸出控制信號，所述控制信號驅動指示燈報警。
[0009]優(yōu)選的，所述的散熱模塊包括風扇，所述風扇與電源模塊連接用于電源模塊降溫。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果為:通過在功率因數(shù)校正的有源濾波器上設置電源模塊，通過電源模塊為功能模塊提供電源，第一不會影響到功率因數(shù)校正的有源濾波器的最基本功能，通過采樣電網的電流，通過逆變電路產生可以抵消諧波的電流;第二，功能模塊中會有許多其他輔助設備為提高功率因數(shù)校正的有源濾波器的性能而設置的，通過電源模塊提供調整功率因數(shù)后的電源為其他功能模塊負載提供電力，有效降低了電源的損耗，同時使得電源模塊提供的電源更加穩(wěn)定，使得功能模塊工作更加穩(wěn)定，電流的隨動性更加優(yōu)異，功能模塊需要較大電流時，電源模塊也提供較大電流，功能模塊電流需求減小時，電源模塊也跟隨其減小電流輸出，從而不致于電流的過大對電子元器件的損耗和沒有必要的浪費，使得整體損耗減小，更加節(jié)能，符合可持續(xù)發(fā)展。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型功率因數(shù)校正的有源濾波器實施例的電路結構圖；
[0012]圖2為本實用新型功率因數(shù)校正的有源濾波器實施例功率因數(shù)校正模塊電路圖；
[0013]圖3為電源模塊輸出的電流跟隨波形圖；
[0014]圖4為過流報警模塊的電路結構圖。
[0015]圖中1、功能模塊;2、檢測電路;3、控制電路;4、驅動電路;5、逆變電路;6、過流報警模塊;7、散熱模塊;8、電源模塊;9、功率因數(shù)校正模塊；1、高通濾波器電路；11、電流互感器。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1至圖4對本實用新型功率因數(shù)校正的有源濾波器實施例做進一步說明。
[0017]如圖1所示，有源電力濾波器作為受控電流源產生與負載諧波電流大小相等方向相反的補償電流注入電網以抵消其諧波電流使電源電流成為正弦波或者說有源電流濾波器提供負載所需要的諧波電流電源只需要供給負載基波電流?，F(xiàn)有技術中也有大量的功率因數(shù)校正的有源濾波器，其功能不盡相同，原理一致在此不再贅述。一種功率因數(shù)校正的有源濾波器，包括功能模塊I和電源模塊8，所述功能模塊I包括檢測電路2、控制電路3、驅動電路4、逆變電路5，所述檢測電路2與控制電路3連接，所述控制電路3與驅動電路4連接，所述驅動電路4與逆變電路5連接，所述逆變電路5輸出補償電流，此控制回路實現(xiàn)了功率因數(shù)校正的有源濾波器的基本功能，但是其中逆變電路5功耗較大，電源部分有過多的功率損耗，不利于設備的壽命和性能。因此，通過對現(xiàn)有技術的改進，將所述電源模塊8與功能模塊I連接，所述電源模塊8連有功率因數(shù)校正模塊9，用于調整電源模塊8線路的功率因數(shù)。如圖2所示的電源模塊8中的功率因數(shù)校正模塊9，通過此電路可以將交流電經過整流后供給負載使用，首先是通過整流橋整流，將交流電變換成直流電，由二極管和電容組成的線路會存在電流諧波，通過采用MC33260芯片作為有源公功率因數(shù)控制芯片，此芯片只需使用較少的外部元件便可以實現(xiàn)控制要求，可以極大的減小功率開關元件損壞和系統(tǒng)成本。通過控制芯片MC33260輸出PWM波形控制開關管Vg的柵極導通和關斷時間，其控制波形如圖3所示，輸出電流跟隨負載電流的變化而變化，從而降低調整功率因數(shù)，提高電路的穩(wěn)定性。
[0018]同時為了提高的功率因數(shù)校正的有源濾波器功能和工作穩(wěn)定性，所述電源模塊8還連有高通濾波器電路10，高通濾波器電路10為圖1所示，通過電阻與電感并聯(lián)在于電容串聯(lián)組成的無源高通濾波器，可以濾除電路上的高次諧波信號，從而增加電路的可靠性。所述功能模塊I還包括過流報警模塊6、散熱模塊7。所述過流報警模塊6包括電流互感器11、指示燈，指示燈為LEDl和LED2，通過電流互感器11采樣線路中的電流值，從而通過比較器LM393進行邏輯比較，從而控制三極管T1、T2的導通和關斷，從而使LED1、LED2點亮或熄滅。從圖4中可以看出，LM393芯片是雙運放芯片，通過穩(wěn)壓管和電阻分壓產生兩個基準電壓分別給第一運放Al的反相端和第二運放A2的同相端，然后通過比較從而使得電流過大時LEDl發(fā)光，電流過小時LED2發(fā)光。可以起到指示的作用。通過以上方案，實現(xiàn)了電流互感器11用于檢測電源模塊8電流并通過指示燈報警。
[0019]為了讓功率因數(shù)校正的有源濾波器工作在通風的環(huán)境，并且元器件的溫度不能過高，需要較好的散熱環(huán)境，所述的散熱模塊7包括風扇，所述風扇與電源模塊8連接用于電源模塊8降溫，電風扇通電后直接為功率因數(shù)校正的有源濾波器吹風，可以起到降溫的效果。
[0020]通過在功率因數(shù)校正的有源濾波器上設置電源模塊8，通過電源模塊8為功能模塊I提供電源，第一不會影響到功率因數(shù)校正的有源濾波器的最基本功能，通過采樣電網的電流，通過逆變電路5產生可以抵消諧波的電流;第二，功能模塊I中會有許多其他輔助設備為提高功率因數(shù)校正的有源濾波器的性能而設置的，通過電源模塊8提供調整功率因數(shù)后的電源為其他功能模塊I負載提供電力，有效降低了電源的損耗，同時使得電源模塊8提供的電源更加穩(wěn)定，使得功能模塊I工作更加穩(wěn)定，電流的隨動性更加優(yōu)異，功能模塊I需要較大電流時，電源模塊8也提供較大電流，功能模塊I電流需求減小時，電源模塊8也跟隨其減小電流輸出，從而不致于電流的過大對電子元器件的損耗和沒有必要的浪費，使得整體損耗減小，更加節(jié)能，符合可持續(xù)發(fā)展。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種功率因數(shù)校正的有源濾波器，包括功能模塊和電源模塊，所述功能模塊包括依次串聯(lián)的檢測電路、控制電路、驅動電路、逆變電路，所述功能t吳塊用以提供補償電流，其特征在于:所述電源模塊與功能模塊連接，用以提供電源，所述電源模塊連有功率因數(shù)校正模塊，所述功率因數(shù)校正模塊用于調整電源的功率因數(shù)。2.根據(jù)權利要求1所述的功率因數(shù)校正的有源濾波器，其特征在于:所述電源模塊還連有高通濾波器電路，所述高通濾波器電路用以濾除高次諧波干擾信號。3.根據(jù)權利要求1所述的功率因數(shù)校正的有源濾波器，其特征在于:所述功能模塊還包括過流報警模塊和散熱模塊。4.根據(jù)權利要求3所述的功率因數(shù)校正的有源濾波器，其特征在于:所述過流報警模塊包括電流互感器、控制電路和指示燈，電流互感器與控制電路連接，所述電流互感器用于檢測電源模塊電流并輸出檢測信號，所述控制電路與指示燈連接，所述控制電路接受檢測信號并輸出控制信號，所述控制信號驅動指示燈報警。5.根據(jù)權利要求3所述的功率因數(shù)校正的有源濾波器，其特征在于:所述的散熱模塊包括風扇，所述風扇與電源模塊連接用于電源模塊降溫。
【專利摘要】本實用新型公開了一種功率因數(shù)校正的有源濾波器，包括功能模塊和電源模塊，所述功能模塊包括檢測電路、控制電路、驅動電路、逆變電路，所述檢測電路與控制電路連接，所述控制電路與驅動電路連接，所述驅動電路與逆變電路連接，所述逆變電路輸出補償電流，所述電源模塊與功能模塊連接，所述電源模塊連有功率因數(shù)校正模塊，用于調整電源模塊線路的功率因數(shù)。本實用新型供電穩(wěn)定，多功能具有過流報警，散熱性能好，節(jié)能省電的作用。
【IPC分類】H02J3/01, H02M1/42
【公開號】CN205123259
【申請?zhí)枴緾N201520935134
【發(fā)明人】鄭曉丹
【申請人】浙江水利水電學院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月21日