[00273992]一种节能、环保、低成本高频单变换补偿型交流稳压移相电源

　　项目核心创新点：

　　这是一个节能、环保、低成本发明专利——【高频单变换补偿型交流稳压移相电源】。其电路TOP结构为高频单变换、补偿型，用于完成稳压、移相的交流电源。在环保的前提下，节能、低成本是其最大亮点，见下图。

　　1、技术背景：

　　当前电源技术领域公认最先进的是高频双变换技术，其电路TOP结构是：

　　交流输入——直流——交流输出。人们会发现，中间的直流级带来的弊病是【出、入分家，增加能耗、成本】：

　　A、全部负载功率，都必须由电源输出级供给，电网输入无法直接分担负载功率，即100%的负载功率，都只能经电源输出级输出。

　　B、电源输出级，无能力控制电源输入电流波形和相位，即，无输入功率因数校正功能，为满足国家对电力环保的相关规定，必须加输入功率因数校正级。

　　2、高频单变换：

　　将上述高频双变换中间的直流级删去，使输入级与输入级合并为一级，这就是高频单变换。 即，交流输入——高频单变换——交流输出。高频单变换既是输入级，控制输入，又是输出级，控制输出，【减少能耗、成本】。

　　3、补偿型稳压：

　　构成补偿型稳压的前提是：

　　A、输入与输出共N线，这是高频单变换电路的一个重要特点；

　　B、当电网电压高于额定值时，能将多余能量【拦截】回电网，电源自身无需存储这些多余能量。当电网电压不足时，将其补足。即实现【多退少补】功能。

　　【多退少补】，见上图，负载电压为电网电压与高频单变换输出电压的代数和。

　　例如：

　　【多退】：电网电压为230V，则，将{230-220=10}V，所对应的多余能量被【拦截】回电网。

　　【少补】：当市电为200V时，‘高频单变换’输出20V，使负载电压为220V，其中200V直接来自电网，只有20V是‘高频单变换’提供，亦即，‘高频单变换’的输出功率只是负载功率的十一分之一，其余的十一分之十是直接来自电网。这就是【小马的自身能耗、成本，拉的是大车的负载】，节能、低成本！

　　4、输入功率因数校正：

　　‘高频单变换’是输入电流的统一【闸门】，管控输入电流的波形和相位，使其相位逼近输入电压相位，图中移相值为Φ，完成功率因数校正，减少无功损耗，满足国家对电力环保的相关规定。

　　5、电源输出功率：

　　高频单变换对电网电压进行【多退少补】的电压只有几十伏，始终运行在低压状态，所以开关管可选用低压大电流MOS管。与IGBT管不同，MOS管是可以直接并联使用的，无需外加均流控制，因此，根据需要，就可以很方便地构成各种不同输出功率的电源，假如，需要50KBA容量，就可以将两只IRFP4568PBF MOS管，直接并联，详见下例。

　　6、节能、低成本

　　本电源效率非常高，源于：

　　A、开关损耗小，只有一级，且采用低压大电流MOS管；

　　B、补偿型输出，【小马拉大车】；

　　例如，选用 IRFP4568PBF MOS管，原始参数：耐压150V，电流 170A，内阻4.8--5.9mΩ。

　　假定输出电流为100A，输出功率 = 100A * 220V = 22KVA,则MOS管损耗约=100A*100A*6mΩ=60W。

　　考虑其它功率损耗，取总损耗200W,则电源效率为：

　　22KVA÷[22KVA+200W] = 99% ,即电源自身损耗约为1% 。

　　项目详细用途：

　　1、功能：稳压、净化、功率因数校正。

　　A、稳压，既保护用电设备，更是节能的重要手段：

　　当前我国绝大部分时段、地域，电网电压都高于220V，尤其是非用电高峰期，出现230V是经常的情况。可以计算出，230V的能耗为220V的1.09倍，即有9%的能量可能被浪费掉！

　　如上所述，使用【高频单变换补偿型交流稳压移相电源】，进行补偿型稳压，电源自身损耗为1%，则可以节能约8%，这是很可观的数字！

　　B、本电源可以擦除来自电网的各种谐波干扰，也可以防止负载自身产生的各种谐波流入电网，完成双向净化功能。

　　C、本电源经功率因数校正，减少电网的无功损耗。

　　2、具体应用举例

　　其应用范围非常广泛：从用电器的前置电源，楼宇、实验室、车间、厂房等的低压配电柜，到小型风力发电站、小型水利发电站的直接并网设备【可省去耗能、耗资的蓄电池系统】。以下只以低压配电柜为例，说明其应用。

　　配电柜，遍布楼堂馆所，机关、学校、住宅楼、车间、医院，---。本电源可以用于：

　　1、稳压，如上所述，既保护用电设备，更可节电；

　　2、无功补偿，当前多使用电容补偿，其缺点是，电容切入、断开，电容容量是非连续的，如与本电源配合使用，可以自动动态进行连续精确补偿。还可以消除补偿电容对谐波的谐振。

　　预期效益说明：

　　如上所述，本电源可以用于各种使用交流电场所，低压配电柜就是其中一个大市场，遍布楼堂馆所，机关、学校、住宅楼、车间、医院，---。老的建筑不说，只新建的楼堂馆所，待加低压配电柜的就不计其数。比如，即将大规模兴建的雄安新区，就是一个最大的争夺市场。