交流供电系统的制作方法

本发明涉及供电技术，特别是涉及一种交流供电系统。

背景技术：

随着电力电子技术的进步，人们的生活已经离不开用电设备。

传统技术中，用电设备通常通过整流器连接电网，从而使电网中的交流电转换为直流电后，向用电设备供电。

申请人在实现传统技术的过程中发现：当电网电压波动时，用电设备侧的直流电压会大幅变化，从而影响用电设备正常工作。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统技术中存在的电网电压波动时，用电设备侧的直流电压会大幅变化，影响用电设备正常工作的问题，提供一种交流供电系统。

一种交流供电系统，包括：

第一交流电源，具有第一输出端；

脉宽调制整流器，具有第一整流输入端和第一整流输出端，所述第一整流输入端与所述第一输出端连接，所述脉宽调制整流器用于将交流电转换为直流电，所述第一整流输出端工作时与直流负载连接；

第二交流电源，具有第二输出端；

二极管整流器，具有第二整流输入端和第二整流输出端，所述第二整流输入端与所述第二输出端连接，所述二极管整流器用于将交流电转换为直流电，所述第二整流输出端工作时与所述直流负载连接。

上述交流供电系统，在第一交流电源通过脉宽调制整流器向直流负载供电的同时，第二交流电源也通过二极管整流器输出直流电。此时，当脉宽调制整流器输出的直流电压高于二极管整流器输出的直流电压时，由脉宽调制整流器向直流负载供电。当第一交流电源的电压出现波动，使脉宽调制整流器输出的直流电压低于二极管整流器输出的直流电压时，由二极管整流器向直流负载供电。以此，即可减小电网电压波动时，直流负载的负载电压的波动，使直流负载正常工作。

附图说明

图1为本申请一个实施例中交流供电系统的结构示意图。

图2为本申请又一个实施例中交流供电系统的结构示意图。

图3为本申请一个实施例中脉宽调制整流器的电路结构示意图。

图4为本申请一个实施例中二极管整流器的电路结构示意图。

其中，各附图标号所代表的含义分别为：

10、交流供电系统；

100、第一交流电源；

102、第一输出端；

104、第三输出端；

200、脉宽调制整流器；

202、第一整流输入端；

204、第一整流输出端；

210、第一桥式电路；

220、第二桥式电路；

230、第三桥式电路；

300、第二交流电源；

302、第二输出端；

304、第四输出端；

400、二极管整流器；

402、第二整流输入端；

404、第二整流输出端；

410、第四桥式电路；

420、第五桥式电路；

430、第六桥式电路；

510、第一开关；

512、第一端；

514、第二端；

516、第三端；

520、第二开关；

522、第四端；

524、第五端；

526、第六端；

20、直流负载。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请针对传统技术中存在的电网电压波动时，用电设备侧的直流电压会大幅变化，从而影响用电设备正常工作的问题，提供一种交流供电系统。在本申请的各实施例中，用电设备为直流负载。

一种交流供电系统10，如图1所示，包括第一交流电源100、脉宽调制整流器200、第二交流电源300和二极管整流器400。

具体的，第一交流电源100可以是交流供电网，其用于输出交流电。第一交流电源100可以具有用于输出交流电的第一输出端102。

脉宽调制(pulsewidthmodulation，pwm)整流器用于对第一交流电源100输出的交流电进行整流，从而将交流电转换为直流电。在本申请中，脉宽调制整流器200可以具有第一整流输入端202和第一整流输出端204。第一整流输入端202可以与第一交流电源100的第一输出端102连接，从而可以获取交流电。第一整流输出端204用于输出直流电。

第二交流电源300也可以是交流供电网，其用于输出交流电。需要注意的是，第二交流电源300应当是独立于第一交流电源100的另一交流电源，以使第一交流电源100出现电压波动时，第二交流电源300的电压不受第一交流电源100的电压波动的影响。第二交流电源300也可以具有用于输出交流电的第二输出端302。

二极管整流器400用于对第二交流电源300输出的交流电进行整流，从而将交流电转换为直流电。在本申请中，二极管整流器400可以具有第二整流输入端402和第二整流输出端404。第二整流输入端402可以与第二交流电源300的第二输出端302连接，从而可以获取交流电。第二整流输出端404用于输出直流电。

第一整流输出端204和第二整流输出端404可以和直流负载20连接，用于向直流负载20供电。直流负载20即为用电设备，在本申请的各实施例中，直流负载20可以是直流电机或计算机等。直流负载20在直流电下运转工作。

更具体的，本申请的交流供电系统10，包括第一交流电源100和第二交流电源300。第一交流电源100和第二交流电源300相对独立工作。第一交流电源100输出的交流电通过脉宽调制整流器200转换为直流电并向直流负载20供电。第二交流电源300输出的交流电通过二极管整流器400转换为直流电并向直流负载20供电。通常情况下，第一交流电源100和第二交流电源300的电压及频率相等。此时，由于脉宽调整整流器和二极管整流器400的工作原理，脉宽调制整流器200输出的直流电的电压高于二极管整流器400输出的直流电的电压。以此，当第一交流电源100的电压正常时，二极管整流器400的第二整流输出端404的电压即高于第二整流输入端402的电压，二极管整流器400不工作。当第一交流电源100的电压波动，使第一整流输出端204的输出电压小于第二整流输入端402的电压时，二极管整流器400的第二整流输出端404的电压即低于第二整流输入端402的电压，则二极管整流器400工作，使直流负载20的负载电压等于二极管整流器400的输出电压。以此，即可减小电网电压波动时直流负载20的负载电压的波动，使直流负载20正常工作。

在一个实施例中，如图2所示，本申请的交流供电系统10中，第一交流电源100还具有第三输出端104，第二整流输入端402与第三输出端104连接。

具体的，第一交流电源100具有第一输出端102，第一整流输入端202与第一输出端102连接，以使脉宽调制整流器200可以获取第一交流电源100输出的交流电。同时，第一交流电源100还可以具有第三输出端104，第二整流输入端402与第三输出端104连接，以使二极管整流器400可以获取第一交流电源100输出的交流电。

该交流供电系统10，二极管整流器400采用双电源供电，从而增加交流供电系统10的供电可靠性。

进一步的，如图2所示，该交流供电系统10还包括第一开关510，第一开关510连接于第二整流输入端402、第二输出端302和第三输出端104之间，用于控制二极管整流器400的输入电流与否。

具体的，该第一开关510可以是单刀双掷开关，其包括第一端512、第二端514和第三端516。第一端512可以与第二端514导通，也可以与第三端516导通。该第一开关510的第一端512与第二整流输入端402连接，第二端514与第二输出端302连接，第三端516与第三输出端104连接。当第一开关510工作时，第二端514与第三端516的一个可以和第一端512导通。若第二端514与第一端512导通，则第二整流输入端402与第二输出端302导通，此时，可以由第二交流电源300向二极管整流器400供电。若第三端516与第一端512导通，则第二整流输入端402与第三输出端104导通，此时，可以由第一交流电源100向二极管整流器400供电。

上述交流供电系统10，当第一交流电源100产生电压波动时，可以控制第一开关510使第一端512和第二端514导通，此时，第二交流电源300向二极管整流器400供电，即可减小电网电压波动时直流负载20的负载电压的波动，使直流负载20正常工作。当第一交流电源100未产生电压波动，而脉宽调制整流器200故障时，则二极管整流器400可以自由选择第一交流电源100或第二交流电源300，从而增加二极管整流器400供电的稳定性，使直流负载20正常工作。

在一个实施例中，如图2所示，本申请的交流供电系统10中，第二交流电源300还具有第四输出端304，第一整流输入端202与第四输出端304连接。

具体的，第二交流电源300具有第二输出端302，第二整流输入端402与第二输出端302连接，以使二极管整流器400可以获取第二交流电源300输出的交流电。同时，第二交流电源300还可以具有第四输出端304，第一整流输入端202与第四输出端304连接，以使脉宽调制整流器200可以获取第二交流电源300输出的交流电。

该交流供电系统10，脉宽调制整流器200采用双电源供电，从而增加交流供电系统10的供电可靠性。

进一步的，如图2所示，该交流供电系统10还包括第二开关520，第二开关520连接于第一整流输入端202、第一输出端102和第四输出端304之间，用于控制脉宽调制整流器200的输入电流与否。

具体的，该第二开关520可以是单刀双掷开关，其包括第四端522、第五端524和第六端526。第四端522可以与第五端524导通，也可以与第六端526导通。该第二开关520的第四端522与第一整流输入端202连接，第五端524与第一输出端102连接，第六端526与第四输出端304连接。当第二开关520工作时，第五端524与第六端526的一个可以和第四端522导通。若第五端524与第四端522导通，则第一整流输入端202与第一输出端102导通，此时，可以由第一交流电源100向脉宽调制整流器200供电。若第六端526与第四端522导通，则第一整流输入端202与第四输出端304导通，此时，可以由第二交流电源300向脉宽调制整流器200供电。

上述交流供电系统10，当第一交流电源100产生电压波动时，可以控制第二开关520使第四端522与第六端526导通，此时，第二交流电源300向脉宽调制整流器200供电，从而使脉宽调制整流器200输出的直流电压不受第一交流电源100电压波动的影响，使直流负载20正常工作。

在一个实施例中，上述交流供电系统10，其第一交流电源100可以具有第一输出端102和第三输出端104，同时第二交流电源300也具有第二输出端302和第四输出端304。其中，第一输出端102和第四输出端304通过第二开关520与第一整流输入端202连接；第二输出端302和第三输出端104通过第一开关510与第二整流输入端402连接。以此，当第一交流电源100出现电压波动或故障时，可以通过第二交流电源300向脉宽调制整流器200供电，从而使直流负载20正常工作。当脉宽调制整流器200故障时，可以通过第一交流电源100或第二交流电源300向二极管整流器400供电，从而使直流负载20正常工作。该交流供电系统10，可以减小电网电压波动时直流负载20的负载电压的波动，使直流负载20正常工作。

在一个实施例中，如图3所示，脉宽调制整流器200包括第一桥式电路210、第二桥式电路220和第三桥式电路230。第一桥式电路210的输出端、第二桥式电路220的输出端和第三桥式电路230的输出端连接，以构成第一整流输出端204。第一桥式电路210的输入端、第二桥式电路220的输入端和第三桥式电路230的输入端构成第一整流输入端202。

具体的，第一桥式电路210包括三极管q1、三极管q2、二极管d1和二极管d2。其中，三极管q1的发射极与三极管q2的集电极连接，二极管d1的正极与三极管q1的发射极连接，二极管d1的负极与三极管q1的集电极连接，二极管d2的正极与三极管q2的发射极连接，二极管d2的负极与三极管q2的集电极连接。交流供电系统10工作时，三极管q1的集电极与直流负载20的正极连接，三极管q2的发射极与直流负载20的负极连接，第一交流电源100或第二交流电源300的a相与三极管q1的发射极连接。此时，三极管q1的集电极和三极管q2的发射极为第一桥式电路210的输出端；三极管q1的发射极为第一桥式电路210的输入端。

第二桥式电路220包括三极管q3、三极管q4、二极管d3和二极管d4。其中，三极管q3的发射极与三极管q4的集电极连接，二极管d3的正极与三极管q3的发射极连接，二极管d3的负极与三极管q3的集电极连接，二极管d4的正极与三极管q4的发射极连接，二极管d4的负极与三极管q4的集电极连接。交流供电系统10工作时，三极管q3的集电极与负载的正极连接，三极管q4的发射极与负载的负极连接，第一交流电源100或第二交流电源300的b相与三极管q3的发射极连接。此时，三极管q3的集电极和三极管q4的发射极为第二桥式电路220的输出端；三极管q3的发射极为第二桥式电路220的输入端。

第三桥式电路230包括三极管q5、三极管q6、二极管d5和二极管d6，三极管q5的发射极与三极管q6的集电极连接，二极管d5的正极与三极管q5的发射极连接，二极管d5的负极与三极管q5的集电极连接，二极管d6的正极与三极管q6的发射极连接，二极管d6的负极与三极管q6的集电极连接。交流供电系统10工作时，三极管q5的集电极与负载的正极连接，三极管q6的发射极与负载的负极连接，第一交流电源100或第二交流电源300的c相与三极管q5的发射极连接。此时，三极管q5的集电极和三极管q6的发射极为第一桥式电路210的输出端；三极管q5的发射极为第一桥式电路210的输入端。

进一步的，该脉宽调制整流器200还可以包括电容u1。

具体的，电容u1的第一极板与三极管q5的集电极连接，电容u1的第二极板与三极管q6的发射极连接。换句话说，电容u1并联于第一桥式电路210、第二桥式电路220和第三桥式电路230的两端，用于对整流后的电流进行滤波。

该脉宽调制整流器200工作时，交流电的a相从第一桥式电路210的三极管q1的发射极输入；交流电的b相从第二桥式电路220的三极管q3的发射极输入；交流电的c相从第三桥式电路230的三极管q5的发射极输入。此时，脉宽调制整流器200即可输出恒压直流电。

在一个实施例中，如图4所示，二极管整流器400包括第四桥式电路410、第五桥式电路420和第六桥式电路430。第四桥式电路410的输出端、第五桥式电路420的输出端和第六桥式电路430的输出端连接，以构成第二整流输出端404。第四桥式电路410的输入端、第五桥式电路420的输入端和第六桥式电路430的输入端构成第二整流输入端402。

具体的，第四桥式电路410包括二极管d7和二极管d8，二极管d7的正极与二极管d8的负极连接。交流供电系统10工作时，二极管d7的负极与直流负载20的正极连接，二极管d8的正极与直流负载20的负极连接，第一交流电源100或第二交流电源300的a相与二极管d7的正极连接。此时，二极管d7的负极和二极管d8的正极为第四桥式电路410的输出端；二极管d7的正极为第四桥式电路410的输入端。

第五桥式电路420包括二极管d9和二极管d10，二极管d9的正极与二极管d10的负极连接。交流供电系统10工作时，二极管d9的负极与直流负载20的正极连接，二极管d10的正极与直流负载20的负极连接，第一交流电源100或第二交流电源300的b相与二极管d9的正极连接。此时，二极管d9的负极和二极管d10的正极为第四桥式电路410的输出端；二极管d9的正极为第四桥式电路410的输入端。

第六桥式电路430包括二极管d11和二极管d12，二极管d11的正极与二极管d12的负极连接。交流供电系统10工作时，二极管d11的负极与直流负载20的正极连接，二极管d12的正极与直流负载20的负极连接，第一交流电源100或第二交流电源300的c相与二极管d11的正极连接。此时，二极管d11的负极和二极管d12的正极为第四桥式电路410的输出端；二极管d11的正极为第四桥式电路410的输入端。

进一步的，该二极管整流器400还可以包括电容u2。

具体的，电容u2的一个极板与二极管d11的负极连接，电容u2的另一极板与二极管d12的正极连接。换句话说，电容u2并联于第四桥式电路410、第五桥式电路420和第六桥式电路430的两端，用于对整流后的电流进行滤波。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。