專利名稱：單相用電器具的三相交流供電方式及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬供電電路系統及裝置領域，特別涉及單相用電器具的供電方式及其裝置。
背景技術：
現有技術中，照明燈及類似用電器具都是采用單相交流電供電方式。目前，當用電 器具功率較大時，毫無例外的要采用PFC(功率因數校正)電路。如圖1所示為一個節(jié)能燈 電路，圖2所示為一個LED(發(fā)光二極管)供電電路。加入PFC電路后，雖然提高了功率因 數，但是明顯降低了產品的可靠性，而且增加了成本。如果不加入PFC電路又會導致功率因 數下降，降低能源利用率。在現有單相交流電供電方式下，單相交流電首先經過全橋整流得到如圖北所示 的電壓波形。很顯然，圖3所示直流脈動電壓不能提供給后接的電子鎮(zhèn)流器或開關電源工 作，而必須采用專用濾波電容，常見電路如圖4所示，濾波后電壓波形如圖4b所示。眾所周知，在整流橋后面加入濾波電容以后，輸入電流會發(fā)生嚴重畸變，使得整個 裝置的功率因數很低，一般為0.6左右。為了能源得到充分利用，提高功率因數是必要的， 為達此目的，常用辦法是在整流橋后加入一個PFC電路。而增加PFC電路后，又將帶來產品 可靠性和成本增加的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有技術存在的缺陷，提出了一種無需PFC電路，但其功率 因數又可達到0. 8以上的單相用電器具的三相交流供電方式及其裝置。本發(fā)明是通過以下技術方案實現的。本發(fā)明所述的單相用電器具的三相交流供電方式是將三相交流電連接到無輸出 濾波電容的三相整流全橋的交流輸入端，無輸出濾波電容的三相整流全橋的直流輸出端直 接連接到變換控制器的輸入端，變換控制器的輸出連接到用電器具。本發(fā)明所述的單相用電器具的三相交流供電裝置是由無輸出濾波電容的三相整 流全橋、變換控制器組成，無輸出濾波電容的三相整流全橋的輸入端連接到三相交流電，其 輸出端直接連接到變換控制器的輸入端，變換控制器的輸出端連接到用電器具。本發(fā)明所述的變換控制器，根據用電器具的不同，是指DC/DC、無PFC無輸入整流 功能的開關電源、無輸入整流功能無PFC電路的電子鎮(zhèn)流器、無輸入整流功能無PFC電路的 充電器等。這些是基于本發(fā)明的目的而言的，即一般來說，因為通過無輸出濾波電容的三 相全橋整流輸出的電壓的脈動系數已經與單相全波整流并濾波后的脈動系數相近，所以可 作為直接提供給變換控制器的直流電源，現有的變換控制器中的整流電路、PFC電路可以省 掉。本發(fā)明所述的用電器具的不同，選擇不同的變換控制器，是指對應于現有的單相 交流供電方式來選擇變換控制器，即仍選擇現有的單相交流供電方式中用電器具對應的變換控制器，如節(jié)能燈、日光燈仍選擇電子鎮(zhèn)流器；蓄電池仍選擇充用電器具，但是，本發(fā)明是 將現有的變換控制器中的整流電路、PFC電路去掉。如用電器具為節(jié)能燈、日光燈時，對應 于選擇的變換控制器為無輸入整流功能無PFC電路的電子鎮(zhèn)流器；用電器具為LED時，對應 選擇的變換控制器為無輸入整流功能無PFC電路的開關電源；用電器具為蓄電池時，對應 于選擇的變換控制器為無輸入整流功能無PFC電路的充電器。本發(fā)明無輸出濾波電容的三相全橋整流輸出電壓脈動系數已經與單相全波整流 并濾波后的脈動系數相近，所以用電器具為LED時，可以直接選擇DC/DC開關電源作為其變 換控制器。本發(fā)明可以采用三相交流電集中方式，通過一個無輸出濾波電容的三相整流全橋 電路，經由兩組以上相同或不相同的變換控制器給兩組以上相同或不相同的用電器具供 電。不同的變換控制器，連接相應的用電器具。三相交流電經過無輸出濾波電容的三相全橋整流后，其輸出電壓脈動系數很小 (谷值電壓接近峰值電壓的0. 866，而單相整流未濾波時谷值電壓為0)的直流脈動電源， 這是一般的開關電源變換控制器、電子鎮(zhèn)流器變換控制器、充電器變換控制器完全可以接 受的電壓的波動，所以該直流脈動電源可以不再經過專用電容濾波而直接連接到變換控制 器，由變換控制器的輸出端再連接到用電器具。由圖5可見，本發(fā)明的無輸出濾波電容的三相全橋整流輸出電壓脈動系數已經與 單相全波整流并濾波后的脈動系數相近，所以可作為直接提供給變換控制器的直流電源。 沒有濾波電容，交流輸入電流畸變就少，裝置的功率因數就高，從而無需PFC電路。就整個 供電系統而言，既省去了三相全橋整流的濾波電容，又省去了后面電路中的PFC，可以使得 電路成本大大降低，又使得電路系統更加可靠、穩(wěn)定。在多個用電器具集中供電的場合中，三相整流全橋電路無輸出濾波電容、全部變 換控制器都無輸入整流功能也不用PFC電路，而改為直接用三相交流供電方式，這無疑大 大提高了供電電路系統的可靠性，同時大幅度降低了系統成本，有較大的社會和經濟效益。


圖1為普通電子整流器及節(jié)能燈供電方式示意圖。圖2為普通LED及其供電方式示意圖。圖3(a)為單相交流電電壓波形。圖3(b)為單相全橋整流電壓波形。圖4(a)為單相全橋整流帶濾波電容裝置示意圖。圖4(b)為單相全橋整流并濾波后的電壓波形。圖5 (a)為無輸出濾波電容的三相全橋整流裝置示意圖，其中A、B、C為三相交流電 源輸入端。圖5(b)為無輸出濾波電容的三相全橋整流后的電壓波形圖。圖6為本發(fā)明的LED的三相交流供電方式(裝置)示意圖，其中A、B、C為三相交 流電源輸入端，01為無輸出濾波電容的三相整流全橋，02、04為控制變換器，03為LED燈。圖7為本發(fā)明節(jié)能燈的三相交流供電方式(裝置)示意圖，其中A、B、C為三相交 流電源輸入端，01為無輸出濾波電容的三相整流全橋，23、21、05為電子鎮(zhèn)流器，24、22、06為節(jié)能燈。圖8為本發(fā)明電信設備的三相交流供電方式示意圖。其中A、B、C為三相交流電源 輸入端，09、12、10為DC/DC開關電源，07、14、08為DC/DC開關電源的輸出端，13為三個DC/ DC開關電源的輸出的連接點，11為電信設備。
具體實施例方式實施例1。本實施例為LED的三相交流供電方式的裝置。如圖6所示，三相交流電經過無輸 出濾波電容的三相整流全橋整流后，其直流輸出端直接并接兩組控制變換器，本實施例控 制變換器為DC/DC開關電源，DC/DC開關電源的輸出并接兩組串聯的LED燈組。其中，02為 第1個DC/DC開關電源，該DC/DC開關電源連接到多組LED燈03 ；04為第2個控制變換器， 與其并聯的也是多組LED燈。實施例2。本實施例為節(jié)能燈的三相交流供電方式的裝置。如圖7所示，三相交流電經過 無輸出濾波電容的三相整流全橋整流后，其直流輸出端直接并接三組控制變換器，本實施 例控制變換器為無輸入整流功能無PFC電路的電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器輸出端連接到節(jié)能 燈。其中，23為第1個電子鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器輸出端連接到節(jié)能燈M ；21為第2個電子鎮(zhèn) 流器，該鎮(zhèn)流器輸出端連接到節(jié)能燈22 ；05為第3個電子鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器輸出端連接到節(jié) 能燈06。實施例3:本實施例為電信設備的三相交流供電方式的裝置。如圖8所示，三相交流電經過 無輸出濾波電容的三相整流全橋整流后，其直流輸出端直接并聯三個DC/DC開關電源，其 中09為第1個DC/DC開關電源，07為其輸出端；12為第2個DC/DC開關電源，14為其輸出 端；10為第3個DC/DC開關電源，08為其輸出端，所述三個DC/DC開關電源的輸出端全部連 接到輸出總線13，輸出總線再連接到電信設備11。
權利要求
1.單相用電器具的三相交流供電方式，其特征是將三相交流電連接到無輸出濾波電容 的三相整流全橋的交流輸入端，無輸出濾波電容的三相整流全橋的直流輸出端直接連接到 變換控制器的輸入，變換控制器的輸出連接到用電器具。
2.根據權利要求1所述的方式，其特征是所述的變換控制器為DC/DC、無PFC無輸入整 流功能的開關電源、無輸入整流功能無PFC電路的電子鎮(zhèn)流器或無輸入整流功能無PFC電 路的充電器。
3.根據權利要求1所述的方式，其特征是所述的單相用電器具為節(jié)能燈、日光燈、LED 或蓄電池。
4.根據權利要求1所述的方式，其特征是通過一個無輸出濾波電容的三相整流全橋電 路，經由兩組以上相同或不相同的變換控制器給兩組以上相同或不相同的用電器具供電。
5.權利要求1所述的供電方式的裝置，其特征是由無輸出濾波電容的三相整流全橋、 變換控制器組成，無輸出濾波電容的三相整流全橋的輸入端連接到三相交流電，其輸出端 直接連接到變換控制器的輸入端，變換控制器的輸出端連接到用電器具。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征是所述的變換控制器為DC/DC、無PFC無輸入整 流功能的開關電源、無輸入整流功能無PFC電路的電子鎮(zhèn)流器或無輸入整流功能無PFC電 路的充電器。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特征是由無輸出濾波電容的三相整流全橋、DC/DC開 關電源組成，無輸出濾波電容的三相整流全橋的輸入端連接到三相交流電，其輸出端直接 連接到DC/DC開關電源的輸入端，DC/DC開關電源的輸出端連接到LED燈。
8.根據權利要求5所述的裝置，其特征是由無輸出濾波電容的三相整流全橋、無輸入 整流功能無PFC電路的電子鎮(zhèn)流器組成，無輸出濾波電容的三相整流全橋的輸入端直接連 接到三相交流電，其輸出端連接到無輸入整流功能無PFC電路的電子鎮(zhèn)流器的輸入端，電 子鎮(zhèn)流器的輸出端連接到節(jié)能燈。
9.根據權利要求5所述的裝置，其特征是由無輸出濾波電容的三相整流全橋、多組DC/ DC開關電源組成，無輸出濾波電容的三相整流全橋的輸入端直接連接到三相交流電，多組 DC/DC開關電源的輸入端并接到所述三相整流全橋的輸出端，將所述多組DC/DC開關電源 的輸出端并連后，再連接到通信設備。
全文摘要
單相電器的三相交流供電方式及其裝置，其供電方式是將三相交流電連接到無輸出濾波電容的三相整流橋的交流輸入端，無輸出濾波電容的三相整流橋的直流輸出端直接連接到變換控制器的輸入，變換控制器的輸出連接到電器；所述的裝置由無輸出濾波電容的三相整流橋、變換控制器組成，無輸出濾波電容的三相整流橋的輸入端連接到三相交流電，其輸出端直接連接到變換控制器的輸入端，變換控制器的輸出端連接到電器；在多個用電器具集中供電場合，三相整流全橋電路無輸出濾波電容、全部變換控制器都無輸入整流功能也不用PFC電路，而改為直接用三相交流供電方式，這無疑大大提高了供電電路系統的可靠性，同時大幅度降低了系統成本。
文檔編號H02M7/04GK102075099SQ20091024607
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權日2009年11月23日
發(fā)明者楊義根 申請人:楊義根