三相AC-DC非接触供电电路设计及其实现

“三相AC-DC非接触供电电路设计是电气传动领域的研究，旨在实现高效、可靠的无线能量传输。该设计采用单相全桥整流电路对三相交流电进行整流和斩波，通过非接触线圈传递高频交流电。负载端则利用三个并联的电流源，每个源由一个副边线圈和电容组成，为倍压整流电路提供能量，最终经并联和滤波得到稳定直流电压。此方案省去功率因数校正电路，同时确保交流电源线电流的正弦化。实验表明，该系统效率可超过90%，具有较高的实用价值。” 在三相AC-DC非接触供电电路设计中，首先，每个单相交流电源通过单相全桥整流电路转换为脉动直流电。全桥整流电路由四个二极管组成，可以双向导通电流，确保在交流电的正负半周期内都能进行整流，提高了电能利用率。随后，通过DC斩波技术，将脉动直流电转换为高频交流电，这一过程通常使用开关元件如MOSFET或IGBT来控制。 高频交流电通过非接触供电线圈传输，这是基于电磁感应原理，当主线圈通入高频电流时，会在邻近的副线圈中产生感应电流，实现电能的无线传输。这种无线方式减少了物理连接，降低了维护成本，并提高了系统的安全性和可靠性。 在接收端，三个副边线圈与电容并联，形成电流源。这种配置可以有效地平衡各相的电流，提高系统的稳定性。电流源为倍压整流电路供电，倍压整流电路通过多个二极管和电容的组合，将电压提升至高于输入电压的水平，从而提高输出电压。最后，通过并联这些倍压整流电路的输出，并进行滤波处理，可以得到稳定且无纹波的直流电压，供负载设备使用。 该设计的一个显著优点是省去了传统的功率因数校正电路。功率因数校正通常用于改善交流输入电流的波形，使其接近正弦波，减少电网的谐波污染。然而，通过优化的非接触供电线圈设计和负载端的电流源结构，这个系统能够实现交流线电流的正弦化，减轻了对电网的影响。 实验结果显示，该三相AC-DC非接触供电电路的工作效率超过90%，这意味着它能高效地转化和传输电能，具有较高的能效比。此外，高效率还意味着在实际应用中，系统发热和能耗都将得到有效控制，这对于电力供应设备的长期运行至关重要。 这项研究提出的三相AC-DC非接触供电电路设计是一种创新的无线能量传输解决方案，它结合了单相全桥整流、DC斩波、非接触电磁感应、电流源和倍压整流等技术，实现了高效、稳定、低谐波的电能传输，对于推动电气传动领域的发展具有重要意义。