CN100466430C - 可抑制谐波的交流/直流转换器 - Google Patents
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Abstract
一种可抑制谐波的交流/直流转换器，其采用控制方法只须检出输入回路电流及输出直流电压，该控制方法控制该交流/直流转换器输入端产生一电压，该输入端电压正比于该输入回路电流，使该交流/直流转换器在交流输入端操作成具有线性电阻特性的虚拟电阻，因而得到一高功因及低谐波失真的输入电流，并从交流电源取得能量转换成稳定的直流电压供直流负载。由于该交流/直流转换器操作成虚拟电阻，所以随着电源电压频率的改变，输入交流电流的频率亦能同步改变，如此该交流/直流转换器在交流电源的频率变动下仍能维持正常操作，以得到一高功因及低谐波失真的输入电流。
Description
技术领域
本发明涉及可抑制谐波的交流/直流转换器，特别有关于应用在交流/直流电力转换的控制方法，不需检出交流电压，就可使交流输入电流趋于正弦波、输入功因趋于单位功因及得到一可调节直流电压的输出。
背景技术
大部分电子设备均必须使用直流电源供应其内部电子电路所需的工作电源，因此必须使用交流/直流转换器来提供直流电源。在传统上，交流/直流转换器一般大都采用二极管整流器，其具有架构简单及成本低廉等优点，但二极管整流器的直流侧电压无法控制，且交流输入电流含有大量谐波成份及低输入功因。
为有效控制谐波问题，国际机构制订许多谐波控制规范，如IEEE 519—1992，IEC 61000-3-2及IEC 61000-3-4，所以目前电子设备及交流/直流转换器均要求符合低谐波失真及单位输入功因。然而，习用二极管整流器无法满足功因及谐波的限制。因此，近年来陆续发展出各种功因修正器(power factor corrector)电路。
请参照图1所示，其揭示习用功因修正器电路的电路示意图。该功因修正电路包含一二极管整流器10、一电感器11、一开关12、一二极管13、一电容器14及一控制单元15。例如，美国专利第6,650,554及6,388,429号等揭示功因修正器电路的控制方法。藉由控制该开关12的切换可在该电感器11上进行储能及释能，以得到一可控制直流输出电压，该直流输出电压必须高于该功因修正器电路的输入交流电源电压的值；且在该功因修正器电路的交流输入端得到近似弦波及趋近于单位功因的输入电流。习用功因修正器的控制方法利用检出直流输出电压作为稳压控制，以决定输入交流电流参考振幅，再利用检出交流电压作为参考输入交流电流的波形，再将该参考交流电流振幅与波形相乘，以得到该参考交流电流信号。接着，将该参考交流电流信号与检出的输入交流电流进行闭回路控制，以产生调变信号。最后，再将该调变信号送至脉宽调制及驱动电路产生该开关12的驱动信号。因此，习用功因修正器的控制方法必须检出直流输出电压、输入交流电压及输入交流电流。
一般而言，高功因交流/直流转换器均采用桥式开关架构的电力转换器。请参照图2、3所示，其揭示单相交流/直流转换器应用于单相交流电源***的电路示意图。
请参照图2所示，其揭示习用单相交流/直流转换器的半桥式架构。该交流/直流转换器的半桥式架构包含一电力电子开关组20、二电容器21、22、一电感器23及一控制单元24。该电力电子开关组20包含二电力电子开关，该电容器21、22的电容值则必须相同。该控制单元24控制该电力电子开关组20的切换，以控制该交流/直流转换器在该电感器23上得到一电流，该电流近似弦波且与电源电压具有相同相位，以达到谐波抑制及功因改善的目的，且可控制该直流输出电压。
请参照图3所示，其揭示习用交流/直流转换器的全桥式架构。该交流/直流转换器的全桥式架构包含一电力电子开关组30、一电容器31、一电感器32及一控制单元33。该电力电子开关组30包含四电力电子开关，该控制单元33控制该电力电子开关30的切换，以控制该交流/直流转换器在该电感器32上得到一电流，该电流近似弦波且与交流电源电压具有相同相位，以达到谐波抑制及功因改善的目的，且可控制直流输出电压。
请参照图4所示，其揭示***衡三相弦波电流，且该三相弦波电流与交流电源电压具有相同相位，以达到谐波抑制及功因改善的目的。
习用单相交流/直流转换器及三相交流/直流转换器的控制方法利用检出直流输出电压作为稳压控制，以决定输入交流电流参考振幅，再检出交流电压作为该参考输入交流电流的波形，再将该输入交流电流参考振幅与波形相乘，以得到该参考输入交流电流信号。接着，将该参考输入交流电流信号与检出的输入交流电流进行闭回路控制，以产生调变信号。最后，再将该调变信号送至脉宽调制及驱动电路以产生该电力电子开关组20、30或40的驱动信号。因此，习用单相交流/直流转换器及三相交流/直流转换器的控制方法必须检出直流输出电压、输入交流电压及输入交流电流等。
虽然前述习用交流/直流转换器的控制方法均能达到谐波抑制与功因改善的目的，但是控制电路需检出直流输出电压及交流电源电压以产生参考交流电流信号，再利用检出输入交流电流进行闭回路控制，以得到一弦波的输入交流电流，该弦波的输入交流电流与交流电源电压具有相同相位。然而，习用交流/直流转换器的控制方法必须检出直流输出电压、输入交流电压及输入交流电流等信号进行控制，因而增加控制电路的复杂度，且在交流电源的频率变动下该控制方法难以正常操作。
有鉴于此，本发明提供一种可抑制谐波的交流/直流转换器，以简化控制电路，其操作在交流电源的频率变动下亦可达到交流输入电流趋近于正弦波、输入功因趋近于单位功因及输出直流电压可调节等功能。
发明内容
本发明主要目的在于:提供一种可抑制谐波的交流/直流转换器，该交流/直流转换器从交流电源取得能量并转换成稳定的直流电压供给直流负载。该可抑制谐波的交流/直流转换器所采用的控制方法可省略检出交流电源电压，以简化该交流/直流转换器的控制方法，其可在交流电源的频率变动下正常操作，使输入交流电流形成一高功因低谐波失真的弦波电流，以达到谐波抑制及功因改善的目的。
本发明是这样实现的:本发明提供一种可抑制谐波的交流/直流转换器，所述可抑制谐波的交流/直流转换器包含一个控制单元，该控制单元包含:
一个稳压回路，其包含一个电压检测器、一个第一设定值，一个第一减法器、一个控制器、一个第二设定值及一个第二减法器，该电压检测器检出该交流/直流转换器输出的一个直流输出电压并将该直流输出电压送至该第一减法器，该第一减法器将该直流输出电压与第一设定值相减并将该相减结果送至该控制器，该控制器的输出送至该第二减法器，该第二减法器将该控制器的输出与该第二设定值相减并输出一个控制信号；
一电流检测器，其检出该交流/直流转换器的一相输入回路电流；一乘法器，其将该稳压回路产生的该控制信号与该电流检测器检出的该相输入回路电流进行相乘；
一脉宽调制及驱动电路，其将该乘法器的输出进行脉宽调制，并产生该交流/直流转换器的驱动信号，该驱动信号驱动该交流/直流转换器中的一个电力电子开关以便在该电力电子开关的二端产生一个电压或驱动该交流/直流转换器中的一个电力电子开关组以便在该电力电子开关组产生一个输入电压，且该电力电子开关二端的该电压或该电力电子开关组的该输入电压与该相输入回路电流形成正比，以便将该交流/直流转换器操作成具有该虚拟电阻值的一虚拟电阻，该虚拟电阻并联至一个交流电源。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该直流/交流转换器是一功因修正器。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该第一设定值是该直流输出电压的期望值。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该第二设定值是该虚拟电阻值的最大值。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该功因修正器包含一个电感器，该电流检测器检出该输入回路电流是流过该功因修正器的该电感器的电流。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该脉宽调制及驱动电路包含一第三设定值、一第三减法器、一脉宽调制电路及一驱动电路。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该脉宽调制电路包含一高频载波信号，该第三设定值是该脉宽调制电路的高频载波信号的振幅。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该交流/直流转换器是一单相半桥式转换器或一单相全桥式转换器。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该电力电子开关组是由二电力电子开关组成。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该单相全桥式转换器的该电力电子开关组是由四电力电子开关组成。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该第一设定值是该直流输出电压的期望值。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该第二设定值是该虚拟电阻值的最大值。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该单相半桥式转换器及该单相全桥式转换器分别包含一个电感器，该电流检测器检出该相输入回路电流是流过该单相半桥式转换器的该电感器的电流或该单相全桥式转换器的该电感器的电流。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该脉宽调制及驱动电路包含一脉宽调制电路及一驱动电路。
一种可抑制谐波的交流/直流转换器，该交流/直流转换器是一三相交流/直流转换器，其包含一个控制单元，该控制单元包含:
一个稳压回路，其包含一个电压检测器、一个第一设定值，一个第一减法器、一个控制器、一个第二设定值及一个第二减法器，该电压检测器检出该交流/直流转换器输出的一个直流输出电压并将该直流输出电压送至该第一减法器，该第一减法器将该直流输出电压与第一设定值相减并将该相减结果送至该控制器，该控制器的输出送至该第二减法器，该第二减法器将该控制器的输出与该第二设定值相减并输出一个控制信号；
一个第一电流检测器及一个第二电流检测器，该第一电流检测器及该第二电流检测器检出该三相交流/直流转换器的一个三相输入回路电流中的任二相输入回路电流，该检出的任二相输入回路电流中的一相输入回路电流流经该第一电流检测器，该检出的任二相输入回路电流中的另一相输入回路电流流经该第二电流检测器；
一个第一乘法器，其将该稳压回路产生的该控制信号与该第一电流检测器检出的该一相输入回路电流进行相乘；一个第二乘法器，其将该稳压回路产生的该控制信号与该第二电流检测器检出的该另一相输入回路电流进行相乘；
一个脉宽调制及驱动电路，其将该第一乘法器及该第二乘法器的输出进行脉宽调制，并产生该交流/直流转换器的一个驱动信号，该驱动信号驱动该交流/直流转换器中的一个电力电子开关组以便在该电力电子开关组产生一个三相电压，且该电力电子开关组的该三相电压与该三相输入回路电流形成正比，以便将该三相交流/直流转换器操作成具有该虚拟电阻值的一个虚拟电阻，该虚拟电阻并联至一个交流电源。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该三相交流/直流转换器的该电力电子开关组是由六电力电子开关组成。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该第一设定值是该直流输出电压的期望值。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该第二设定值是该虚拟电阻值的最大值。
本发明所述的可抑制谐波的交流/直流转换器，该脉宽调制及驱动电路包含一反相加法器、一三相脉宽调制电路及一驱动电路。
根据本发明可抑制谐波的交流/直流转换器，其采用的控制方法只须检出输入回路电流及输出直流电压，该控制方法利用控制该交流/直流转换器的输入端产生一电压，该输入端电压正比于该输入回路电流，使该交流/直流转换器操作成具有线性电阻特性的虚拟电阻。该输出直流电压的检出用以稳压，以决定该交流/直流转换器的操作电阻值，如此，该交流/直流转换器的输入电流波形趋近交流电压波形，因而得到一高功因及低谐波失真的输入电流。
由于该交流/直流转换器操作成虚拟电阻，所以随着电源电压频率的改变，输入交流电流的频率亦能同步改变，如此该交流/直流转换器在交流电源的频率变动下仍能维持正常操作，以输出一高功因及低谐波失真的输入电流。
附图说明
图1:为习用功因修正器电路的电路示意图。
图2:为习用单相交流/直流转换器的半桥式架构的电路示意图。
图3:为习用单相交流/直流转换器的全桥式架构的电路示意图。
图4:为习用交流/直流转换器应用于三相交流电流***的电路示意图。
图5:为本发明第一实施例可抑制谐波的交流/直流转换器应用于功因修正器的控制方块图。
图6:为本发明第二实施例可抑制谐波的单相交流/直流转换器采用半桥式或全桥式架构的控制方块图。
图7:为本发明第三实施例可抑制谐波的三相交流/直流转换器的控制方块图。
符号说明:
10 二极管整流器 11 电感器
12 开关 13 二极管
14 电容器 15 控制单元
20 电力电子开关组 21 电容器
22 电容器 23 电感器
24 控制单元 30 电力电子开关组
31 电容器 32 电感器
33 控制单元 40 电力电子开关组
41 电容器 42 三相电感器
43 控制单元 50 电压检测器
51 第一减法器 52 控制器
53 第二减法器 54 电流检测器
55 乘法器 56 第三减法器
57 脉宽调制电路 58 驱动电路
60 电压检测器 61 第一减法器
62 控制器 63 第二减法器
64 电流检测器 65 乘法器
66 脉宽调制电路 67 驱动电路
70 电压检测器 71 第一减法器
72 控制器 73 第二减法器
74a 第一电流检测器 74b 第二电流检测器
75a 第一乘法器 75b 第二乘法器
76 反相加法器 77 三相脉宽调制电路
78 驱动电路
具体实施方式
为了让本发明的目的、特征、和优点能更明确被了解，下文将特举本发明较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。
请参照图5所示，其揭示本发明较佳实施例可抑制谐波的交流/直流转换器应用于功因修正器的控制方块图。该功因修正器相同于习用电路架构，如图1所示。该交流/直流转换器的控制方块包含一稳压回路、一电流检测电路、一乘法电路及一脉宽调制及驱动电路。
请参照图5所示，该稳压回路包含一电压检测器50、一第一减法器51、一控制器52及一第二减法器53；该电流检出电路包含一电流检测器54；该乘法电路包含一乘法器55；而该脉宽调制及驱动电路包含一第三减法器56、一脉宽调制电路57及一驱动电路58。
请参照图1、5所示，该电压检测器50检出该功因修正器的直流输出电压并送至该第一减法器51，将该直流输出电压与第一减法器51的第一设定值相减，将相减结果送至该控制器52。将该控制器52的输出送至第二减法器53，该第二减法器53将该控制器52的输出与第二设定值相减，该第二减法器53输出控制信号VR，该控制信号VR为该功因修正器所需虚拟电阻的电阻值；其中该第一设定值是该直流输出电压的期望值，藉由改变该第一设定值可得到不同的直流输出电压。由于该功因修正器操作成虚拟电阻，当操作的电阻值越大时，该功因修正器吸收的实功因越小，即电阻值与该交流/直流转换器的转换功因之间形成反比关系，所以该虚拟电阻值大小必须由该第二设定值减去该控制器52的输出，该第二设定值是该虚拟电阻的最大值，即该功因修正器的最小转换功因。因此，可确保该交流/直流转换器输入的功因为正。
请再参照图1、5所示，该电流检测器54用以检出一输入回路电流，如图1所示，该输入回路电流流经该功因修正器的该电感器11的电流。将该输入回路电流与该第二减法器53的输出送至该乘法器55相乘，该乘法器55的输出送到该脉宽调制及驱动电路。请再参照图1所示，该功因修正器的电力电子开关12导通时，跨在该电力电子开关12的电压V1为零；当该电力电子开关12截止时，该电压V1为该直流输出电压。所以该电力电子开关12的占空比(duty rate)愈大，该电压V1的平均值愈小，该占空比为该电力电子开关导通时间与切换周期的比值，因此该电压V1与电力电子开关12的占空比成反比关系，所以该脉宽调制及驱动电路接收到的该乘法器55的输出必须送至该第三减法器56与该第三设定值相减，将相减结果送至该脉宽调制电路57，以产生调变信号。该脉宽调制电路57包含一高频三角波或锯齿波作为载波。该调变信号与该高频载波进行比较，以产生高频脉宽调制信号。该脉宽调制电路57的输出送至该驱动电路58，以产生驱动信号用以驱动该功因修正器的电力电子开关12。该第三减法器56的第三设定值设定为该脉宽调制电路57的高频载波信号的值。当该驱动电路58送出该驱动信号驱动该电力电子开关12时，会产生一与该输入回路电流形成正比的电压V1，因此该功因修正器可操作成虚拟电阻，其自交流电源吸收实功因转换成具有可设定电压的直流电源输出，且在该功因修正器的交流输入端可产生与该交流电源电压相同形状的一电流，以达到输入单位功因，且该交流电源为一弦波电压源，所以该交流输入电流可趋一正弦波，其具有低谐波失真。
请参照图6所示，其揭示本发明第二较佳实施例可抑制谐波的单相交流/直流转换器采用半桥式或全桥式架构的控制方块图。该单相交流/直流转换器的半桥式或全桥式架构相同于习用电路架构，如图2、3所示。该单相交流/直流转换器的控制方块包含一稳压回路、一电流检测电路、一乘法电路及一脉宽调制及驱动电路。
请参照图6所示，该稳压回路包含一电压检测器60、一第一减法器61、一控制器62及一第二减法器63；该电流检出电路包含一电流检测器64；该乘法电路包含一乘法器65；而该脉宽调制及驱动电路包含一脉宽调制电路66及一驱动电路67。
请参照图2、3、6所示，本发明较佳实施例单相交流/直流转换器的控制方法，该电压检测器60检出该单相交流/直流转换器的直流输出电压并送至该第一减法器61，该第一减法器61将该直流输出电压与第一设定值相减，将相减结果送至该控制器62。该控制器62的输出送至该第二减法器63，第二减法器63将该控制器62的输出与第二设定值相减，该第二减法器63输出控制信号VR，该控制信号VR为该单相交流/直流转换器所需操作电阻的电阻值；其中该第一设定值为该单相交流/直流转换器直流输出电压的期望值，藉由改变该第一设定值可得到不同的直流输出电压。由于该单相交流/直流转换器操作成一虚拟电阻，当操作的虚拟电阻值越大时，该单相交流/直流转换器吸收的实功因越小，即该电阻值与该单相交流/直流转换器的转换功因之间形成反比关系，所以该虚拟电阻的电阻值大小必须由该第二设定值减去该控制器62的输出，该第二设定值为该虚拟电阻的最大值，即该单相交流/直流转换器的最小转换功因，可确保该交流/直流转换器输入的功因为正。
请再参照图2、3、6所示，该电流检测器64用以检出一输入回路电流。如图2、3所示，该输入回路电流为该单相交流/直流转换器的交流输入端的电流。将该检出的输入回路电流与该第二减法器63的输出送至该乘法器65相乘。该乘法器65的输出送至该脉宽调制及驱动电路的脉宽调制电路66，以产生调变信号。该脉宽调制电路66包含一高频三角波或锯齿波作为载波。该调变信号与高频载波进行比较，以产生高频脉宽调制信号。该脉宽调制电路66的输出送至该驱动电路67，以产生驱动信号用以驱动该单相交流/直流转换器的电力电子开关组20或30，如图2、3所示。当该驱动电路67送出该驱动信号驱动该电力电子开关组20或30时，将在该电力电子开关组20或30产生一与该输入回路电流形成正比的电压，因此该单相交流/直流转换器可操作成一虚拟电阻，其自交流电源吸收实功因转换成直流电能输出，且在交流输入端可产生与该交流电源电压相同形状的一电流，以达到输入单位功因，且该交流电源为一弦波电压源，所以该交流输入电流可趋近于一正弦波，其具有低谐波失真。
请参照图7所示，其揭示本发明第三较佳实施例可抑制谐波的三相交流/直流转换器的控制方块图。该三相交流/直流转换器的架构相同于习用电路架构，如图4所示。该三相交流/直流转换器的控制方块包含一稳压回路、一电流检测电路、一乘法电路及一脉宽调制及驱动电路。
请参照图7所示，该稳压回路包含一电压检测器70、一第一减法器71、一控制器72及一第二减法器73；该电流检测电路包含一第一电流检测器74a及一第二电流检测器74b；该乘法电路包含一第一乘法器75a及一第二乘法器75b；该脉宽调制及驱动电路包含一反相加法器76、一三相脉宽调制电路77及一驱动电路78。
请参照图4、7所示，本发明较佳实施例三相交流/直流转换器的控制方法，由该电压检测器70检出该三相交流/直流转换器的直流输出电压并送至该第一减法器71，将第一减法器71的直流输出电压与第一设定值相减，将相减结果送至该控制器72。该控制器72的输出送至该第二减法器73，第二减法器73将该控制器72的输出与第二设定值相减，该第二减法器73输出控制信号VR，该控制信号VR为该三相交流/直流转换器所需的虚拟电阻值；其中第一设定值为该三相交流/直流转换器直流输出电压的期望值，藉由改变该第一设定值可得到不同的直流输出电压。由于该三相交流/直流转换器操作成一虚拟电阻，当该虚拟电阻值越大时，该三相交流/直流转换器吸收功因越小，因此该电阻值与转换功因之间具有反比关系关系；当操作的虚拟电阻值越大时，该三相交流/直流转换器吸收的实功因越小，即该电阻值与该三相交流/直流转换器的转换功因之间形成反比关系，所以该虚拟电阻值大小必须由该第二设定值减去该控制器72的输出而得，该第二设定值为该虚拟电阻的最大值，即该三相交流/直流转换器的最小转换功因。因此，可确保该交流/直流转换器输入的功因为正。
请再参照图4、7所示，该三相交流/直流转换器应用于三相交流电源***，如此其输入回路具有三相电流，其分别为第一相输入回路电流、第二相输入回路电流及第三相输入回路电流，其中任两相输入回路电流经该第一电流检测器74a与第二电流检测器74b被检出，该两相输入回路电流与控制信号VR分别送至该第一乘法器75a及第二乘法器75b进行相乘，以得到该两相输入回路电流的第一及第二调变信号，该第一及第二调变信号将送到脉宽调制及驱动电路。由于三相交流***的三相电流的总和为零，因此该脉宽调制及驱动电路为得到另一相〔第三〕调变信号，可由该第一及第二调变信号经该反相加法器76相加而得到该第三相调变信号，将该第一、第二及第三调变信号送至该三相脉宽调制电路77，以产生调变信号。该脉宽调制电路77包含一高频三角波或锯齿波作为载波。该三相调变信号与该高频载波进行比较，以产生高频脉宽调制信号。该三相脉宽调制电路77的输出送至该驱动电路78，以产生该三相交流/直流转换器的该电力电子开关组40的驱动信号，如图4所示。该驱动电路78送出的该驱动信号驱动该电力电子开关组40时，使该电力电子开关组40的三相电压可与该三相输入回路电流形成正比，因此该三相交流/直流转换器可操作成一虚拟电阻，其自三相交流电源吸收实功因转换成具有可设定电压的直流电能输出，且在交流输入端可产生与该三相交流电源电压同形状的输入电流，以达到输入单位功因，且该三相交流电源为一三相弦波电压源，所以该三相交流输入电流亦可趋近于正弦波，其具有低谐波失真。
综上所述，本发明可抑制谐波的交流/直流转换器利用将该交流/直流转换器产生与该输入回路电流成正比的输入端电压，其允许该交流/直流转换器操作成一虚拟电阻，以便吸收交流实功因转换成直流实功因供给直流负载。由于将交流/直流转换器操作成虚拟电阻，因此可达到输入单位功因及低输入电流谐波失真的功能。相较于习用交流/直流转换器的控制方法，习用控制电路需检出直流输出电压及交流电源电压以产生参考信号，再藉由检出输入交流电流进行闭回路控制，以得到弦波电流，该弦波电流与交流电源电压具有相同相位。该交流/直流转换器的习用控制方法必须检出直流输出电压、交流电压及输入交流电流等信号进行控制，因此增加控制电路的复杂度，且在交流电源的频率变动下该控制方法难以正常操作。反观，本发明交流/直流转换器的控制方法确实只须检出输入回路电流及输出直流电压，因而具有简化控制电路。另外，由于本发明不需检出交流电源电压且操作成一虚拟电阻器，因此输入电流频率可随着交流电源电压频率变化，所以在交流电源的频率变动下仍可正常操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非以此限制本发明的实施范围，举凡在不违背本发明的精神及原则，所作出的各种不同变化及修饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的专利保护范畴之内。
Claims (19)
1、一种可抑制谐波的交流/直流转换器，其包含一个控制单元，其特征在于该控制单元包含：
一个稳压回路，其包含一个电压检测器、一个第一设定值，一个第一减法器、一个控制器、一个第二设定值及一个第二减法器，该电压检测器检出该交流/直流转换器输出的一个直流输出电压并将该直流输出电压送至该第一减法器，该第一减法器将该直流输出电压与第一设定值相减并将该相减结果送至该控制器，该控制器的输出送至该第二减法器，该第二减法器将该控制器的输出与该第二设定值相减并输出一个控制信号；
一个电流检测器，其检出该交流/直流转换器的一相输入回路电流；
一个乘法器，其将该稳压回路产生的该控制信号与该电流检测器检出的该相输入回路电流进行相乘；
一个脉宽调制及驱动电路，其将该乘法器的输出进行脉宽调制，并产生该交流/直流转换器的一个驱动信号，该驱动信号驱动该交流/直流转换器中的一个电力电子开关以便在该电力电子开关的二端产生一个电压或驱动该交流/直流转换器中的一个电力电子开关组以便在该电力电子开关组产生一个输入电压，且该电力电子开关二端的该电压或该电力电子开关组的该输入电压与该相输入回路电流形成正比，以便将该交流/直流转换器操作成具有该虚拟电阻值的一个虚拟电阻，该虚拟电阻并联至一个交流电源。
2、根据权利要求1所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该交流/直流转换器是一个功因修正器。
3、根据权利要求1所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该第一设定值是该直流输出电压的期望值。
4、根据权利要求1所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该第二设定值是该虚拟电阻值的最大值。
5、根据权利要求2所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该功因修正器包含一个电感器，该电流检测器检出的该相输入回路电流是流经该功因修正器的该电感器的电流。
6、根据权利要求2所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该脉宽调制及驱动电路包含一个第三设定值、一个第三减法器、一个脉宽调制电路及一个驱动电路。
7、根据权利要求6所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该脉宽调制电路包含一个高频载波信号，该第三设定值是该脉宽调制电路的该高频载波信号的一个振幅。
8、根据权利要求1所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该交流/直流转换器是一个单相半桥式转换器或一个单相全桥式转换器。
9、根据权利要求8所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该单相半桥式转换器的该电力电子开关组是由二个电力电子开关组成。
10、根据权利要求8所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该单相全桥式转换器的该电力电子开关组是由四个电力电子开关组成。
11、根据权利要求8所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该第一设定值是该直流输出电压的期望值。
12、根据权利要求8所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该第二设定值是该虚拟电阻值的最大值。
13、根据权利要求8所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该单相半桥式转换器及该单相全桥式转换器分别包含一个电感器，该电流检测器检出该相输入回路电流是流经该单相半桥式转换器的该电感器的电流或该单相全桥式转换器的该电感器的电流。
14、根据权利要求8所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该脉宽调制及驱动电路包含一个脉宽调制电路及一个驱动电路。
15、一种可抑制谐波的交流/直流转换器，该交流/直流转换器是一个三相交流/直流转换器，其包含一个控制单元，其特征在于该控制单元包含：
一个稳压回路，其包含一个电压检测器、一个第一设定值，一个第一减法器、一个控制器、一个第二设定值及一个第二减法器，该电压检测器检出该三相交流/直流转换器输出的一个直流输出电压并将该直流输出电压送至该第一减法器，该第一减法器将该直流输出电压与第一设定值相减并将该相减结果送至该控制器，该控制器的输出送至该第二减法器，该第二减法器将该控制器的输出与该第二设定值相减并输出一个控制信号；
一个第一电流检测器及一个第二电流检测器，该第一电流检测器及该第二电流检测器检出该三相交流/直流转换器的一个三相输入回路电流中的任二相输入回路电流，该检出的任二相输入回路电流中的一相输入回路电流流经该第一电流检测器，该检出的任二相输入回路电流中的另一相输入回路电流流经该第二电流检测器；
一个第一乘法器，其将该稳压回路产生的该控制信号与该第一电流检测器检出的该一相输入回路电流进行相乘；
一个第二乘法器，其将该稳压回路产生的该控制信号与该第二电流检测器检出的该另一相输入回路电流进行相乘；
一个脉宽调制及驱动电路，其将该第一乘法器及该第二乘法器的输出进行脉宽调制，并产生该交流/直流转换器的一个驱动信号，该驱动信号驱动该交流/直流转换器中的一个电力电子开关组以便在该电力电子开关组产生一个三相输入电压，且该电力电子开关组的该三相输入电压与该三相输入回路电流形成正比，以便将该三相交流/直流转换器操作成具有该虚拟电阻值的一个虚拟电阻，该虚拟电阻并联至一个交流电源。
16、根据权利要求15所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该三相交流/直流转换器的该电力电子开关组是由六个电力电子开关组成。
17、根据权利要求15所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该第一设定值是该直流输出电压的期望值。
18、根据权利要求15所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该第二设定值是该虚拟电阻值的最大值。
19、根据权利要求15所述可抑制谐波的交流/直流转换器，其特征在于：该脉宽调制及驱动电路包含一个反相加法器、一个三相脉宽调制电路及一个驱动电路。
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