[發明專利]集成電感器、并聯均流電路和具有并聯均流電路的逆變器

無效

• 申請號: 201210059837.4
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102682980A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 馬超群;劉偉增;劉樂陶
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司;特變電工西安電氣科技有限公司
• 主分類號: H01F37/00
• 分類號: H01F37/00;H01F38/14;H02M7/48
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種用于均勻分配并聯電路中各并聯支路電流的集成電感器、包括該集成電感器的并聯均流電路和具有該并聯均流電路的逆變器。

背景技術

在大功率逆變器裝置的研制過程中，當單個開關管的容量無法滿足該逆變器的功率要求時，通常會選擇多個功率等級較小、市場貨源充足的開關管，如功率半導體開關管等，然后將所述多個開關管并聯接入逆變器電路中以滿足該逆變器的功率要求。但是，由于功率半導體開關管一般具有正溫度系數，且各開關管自身參數的不一致以及逆變器電路布局的不對稱，導致所述多個開關管并聯時會引起各開關管的電流分配不均衡。并且當所述多個開關管直接并聯時，承受電流最大的開關管最容易發生過流，一旦該開關管因過流而損壞后，其原來所承受的電流自然會加到其它的開關管上，可能會造成其它開關管因過流而損壞。

目前，在開關管并聯電路中，為了使各并聯支路的電流均勻分配，除了選用特性一致的開關器件以外，通常采用在并聯支路上串聯電阻或電感器(也稱電抗器、電感線圈)等措施來解決并聯支路的均流(即電流均勻分配)問題。其中，串聯電阻的方法具有結構簡單、穩態(靜態)均流效果好等優點，但其動態均流效果較差，且串聯的電阻上的功率損耗較大，因此該方法一般只用于小容量的電力電子裝置中；串聯電感器的方法雖然可以解決動態均流的問題，但其均流效果不是很理想，而在每個并聯支路上分別串聯一個用于均流的電感器，且每個電感器均設置一個單獨的磁芯，會增加整個電路結構的體積和重量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中所存在的上述缺陷，提供一種用于均勻分配并聯電路中各并聯支路電流的集成電感器、包括該集成電感器的并聯均流電路和具有該并聯均流電路的逆變器。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是：

所述集成電感器，用于均勻分配并聯電路中各并聯支路的電流，其中，所述集成電感器包括多個輸入端和多個輸出端，所述輸入端的數量與所述并聯電路中并聯支路的數量相同，所述輸出端的數量與其輸入端的數量相同；所述每個輸入端處與輸出端處均設有一個電感線圈，且所有電感線圈均繞制在同一個磁芯上。

優選的是，所述磁芯具有多個伸出端，所述伸出端的數量與所述并聯電路中并聯支路的數量相同；每個伸出端上均繞制有一個輸入端電感線圈與一個輸出端電感線圈，且繞制在每個伸出端上的輸入端電感線圈均與繞制在另一個伸出端上的輸出端電感線圈串聯，使得每一對繞制在同一個伸出端上的輸入端電感線圈與輸出端電感線圈形成一組耦合電感，可有效的提高并聯電路中各并聯支路的動態和靜態均流特性。

進一步優選，每一個繞制在伸出端上的輸入端電感線圈的同名端均位于其電流輸入端，每一個繞制在伸出端上的輸出端電感線圈的同名端均位于其電流輸出端。

本發明同時提供一種并聯均流電路，包括多個并聯支路電路，其還包括上述的集成電感器，所述集成電感器的各輸入端電感線圈分別與該并聯均流電路中各并聯支路相連，所述集成電感器的各輸出端電感線圈并聯成一路輸出。

優選的是，所述并聯均流電路為開關管并聯均流電路。

優選的是，所述并聯均流電路的并聯支路不少于三路。

本發明同時還提供一種逆變器，其具有并聯均流電路，所述并聯均流電路采用上述的并聯均流電路。

有益效果：

現有技術中，在并聯電路的每個并聯支路上均需串聯一個獨立的電感器，而每個電感器均需設置單獨的磁芯，所述磁芯一般采用環形的磁芯，因此一個并聯電路就需設置多個環形磁芯，其增加了整個電路結構的重量，而且其安裝在逆變器上所占用的空間也比較大；而本發明所述的集成電感器只需設置一個磁芯，也就是說，采用所述集成電感器的并聯電路也只需設置一個磁芯，例如采用所述集成電感器的并聯電路包含三個并聯支路，則該集成電感器可選用E型磁芯，而一個E型磁芯的重量要比三個環形磁芯的重量輕，且所述集成電感器的各電感線圈均繞制在該E型磁芯上后，整個電路結構較為緊湊，其安裝在逆變器上所占用的空間較小。可見采用本發明的一個集成電感器與采用現有技術的多個獨立的電感器相比，整個電路結構的體積大大減小，重量減輕，有效的簡化了現有的并聯電路。