[發明專利]三電平直流變換器

無效

• 申請號: 201210168995.3
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102684504A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 石勇
• 申請（專利權）人: 西安愛科賽博電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/483
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明涉及一種三電平直流電路拓撲，該電路可用于直流開關電源領域。

背景技術

三電平技術是電力電子技術的熱門技術。在電力電子應用中，受到器件電壓定額的影響，電路中不可避免采用器件串聯的結構形式，為了解決器件串聯的靜態、動態均壓問題必須附加均壓電路。隨著均壓電路的加入以及器件數量的增加，電路自然具備多種工作模式以及多個輸出電平，通過工作模式的組合得到更好的輸出特性。三電平直流變換器的研究始于1992年，該類型電路廣泛應用于高壓直流變換領域，中國專利200610096757是該類技術之一。

目前，含有4個開關器件的三電平直流變換器由于結構簡單而得到了廣泛的應用，但該類電路存在一個問題即其輸出波形仍然是兩電平波形，對于減小輸出濾波器體積以及輸入電容紋波等方面沒有改善。本發明提出一種四個開關輸入輸出均是三電平的電路，很好的解決了該問題。

發明內容

本發明的目的是提出一種結構簡單四個開關輸入輸出均是三電平的新型三電平直流變換器。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

三電平直流變換器，其特殊之處在于：包括變壓器原邊電路、變壓器副邊電路以及整流濾波單元，所述整流濾波單元的輸入端接變壓器副邊電路的輸出端，其輸出端作為三電平直流變換器的輸出端；

所述變壓器原邊電路包括第一輸入電容C_in1、第二輸入電容C_in2、第三輸入電容C_in3、第一自關斷器件S₁、第二自關斷器件S₂、第三自關斷器件S₃、第四自關斷器件S₄、隔直電容C_BL、第一變壓器T_r1的原邊繞組T_r1p以及第二變壓器T_r2的原邊繞組T_r2p；

所述第一輸入電容C_in1的一端與第二輸入電容C_in2的一端聯接于2節點，所述第二輸入電容C_in2的另一端與第三輸入電容C_in3的一端聯接于3節點；第一自關斷器件S₁的發射極、第二自關斷器件S₂的集電極以及隔直電容C_BL的一端聯接于5節點；第一自關斷器件S₁的集電極與第一輸入電容C_in1的另一端聯接于1節點；第二自關斷器件S₂的發射極與第三自關斷器件S₃的集電極聯接于3節點；所述第一變壓器T_r1的原邊繞組T_r1p的同名端與5節點聯接，所述第一變壓器T_r1的原邊繞組T_r1p的異名端與2節點聯接；所述第三自關斷器件S₃的發射極、第四自關斷器件S₄的集電極以及第二變壓器T_r2的原邊繞組T_r2p的異名端聯接于6節點；第四自關斷器件S₄的發射極與第三輸入電容C_in3的另一端聯接于4節點；第二變壓器T_r2的原邊繞組T_r2p的同名端與隔直電容C?_BL的另一端聯接于7節點，

所述1節點和4節點作為三電平直流變換器的輸入端正極和負極；

所述變壓器副邊電路包括第一變壓器副邊繞組T_r1s和第二變壓器副邊繞組T_r2s，

所述整流濾波單元包括第一二極管D_o1、第二二極管D_o2、第三二極管D_o3、第四二極管D_o4、輸出電感L_out以及輸出電容C_out，