[發(fā)明專利]軟開關(guān)輔助電路、三電平三相的零電壓轉(zhuǎn)換電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610570714.5
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN107634673A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐福斌;黃海;邴陽
• 申請（專利權(quán)）人: 維諦技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 深圳市六加知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44372
• 代理人: 宋建平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軟開關(guān)輔助電路、三電平三相的零電壓轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

電力電子裝置的發(fā)展方向是小型化、輕量化、高效化、低成本化。以往通常采取提高開關(guān)頻率的方法達(dá)到這一目標(biāo)，但是這樣會帶來諸如額外的開關(guān)損耗、電磁干擾噪音、振鈴等問題；多電平變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在相同開關(guān)頻率條件下更有效的減小了輸出濾波器的體積和重量，同時(shí)有效降低輸出波形中的諧波含量，降低開關(guān)應(yīng)力、一定范圍內(nèi)能夠提高效率、三電平電路已經(jīng)廣泛應(yīng)用在通信電源、不間斷電源UPS、光伏等電力電子電源中。

隨著高效、高功率密度、低成本需求的不斷增加，利用高性能器件提高開關(guān)頻率和多電平技術(shù)仍無法滿足市場競爭的需求。高性能器件應(yīng)用、通過提高開關(guān)頻率能夠減小無源器件電感、變壓器和電容的體積，但同時(shí)會帶來開關(guān)損耗增加，這樣效率是否有提升又很難保證，無法同時(shí)滿足高功率密度和高效率的需求，現(xiàn)有普通器件的工作頻率是有限制的，即使隨著高性能器件SiC、GaN的發(fā)展、工作頻率可提升到100kHz乃至MHz、但高性能器件的應(yīng)用對PCB布局、驅(qū)動(dòng)、有源鉗位等技術(shù)的要求更加嚴(yán)格，從現(xiàn)有電力電子技術(shù)來說、高性能器件的應(yīng)用及推廣還需要很長的一段路程要走，器件應(yīng)用穩(wěn)定性及成本是制約的關(guān)鍵。多電平技術(shù)、交錯(cuò)、多態(tài)等拓?fù)涮岢觥⒁欢ǔ潭壬蠒岣咝剩詿o法滿足市場需求，要想實(shí)現(xiàn)高效、高功率密度、低成本、必須從實(shí)際根本出發(fā)，解決開關(guān)器件開關(guān)損耗大、散熱片大、系統(tǒng)工作頻率低、磁芯元件尺寸大的問題、普通功率器件MOSFET或IGBT發(fā)展迅速，其性能、損耗也在逐漸降低，但是硬開關(guān)仍然是系統(tǒng)高功率密度、高效率、低成本一個(gè)瓶頸，因此軟開關(guān)的研究和應(yīng)用，將會為相關(guān)電力電子產(chǎn)品開辟一個(gè)更新的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種軟開關(guān)輔助電路、三電平三相的零電壓轉(zhuǎn)換電路。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種軟開關(guān)輔助電路，包括：

輔助耦合電感，其被配置為從連接到所述軟開關(guān)輔助電路的主電路的各支路接收電流，并且進(jìn)行均流輸出；

鉗位二極管，其被配置為從所述輔助耦合電感接收電感電壓并且回饋到所述主電路的主開關(guān)管；

輔助開關(guān)管，其被配置為從所述主電路的主開關(guān)管接收電流并且輸出到所述鉗位二極管。

上述方案中，還包括：

續(xù)流二極管，其被配置為從所述輔助耦合電感接收電感電壓并且輸出到所述主電路的主開關(guān)管。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種軟開關(guān)輔助電路，所述軟開關(guān)輔助電路與主電路的主開關(guān)管并聯(lián)；所述軟開關(guān)輔助電路包括輔助耦合電感、鉗位二極管及輔助開關(guān)管，所述輔助耦合電感的輸入端與主電路的各支路連接，所述輔助耦合電感的輸出端與所述鉗位二極管連接，所述鉗位二極管與所述主開關(guān)管的一端連接；所述主開關(guān)管的另一端與所述輔助開關(guān)管連接，所述輔助開關(guān)管與所述鉗位二極管連接。

上述方案中，所述輔助耦合電感的另一輸出端與續(xù)流二極管連接，所述續(xù)流二極管與主開關(guān)管的一端連接。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種三電平三相的零電壓轉(zhuǎn)換電路，包括：三電平三相主電路、兩路輔助電路，所述三電平三相主電路的三條支路的上橋臂分別與一路輔助電路連接構(gòu)成上軟開關(guān)電路，所述三電平三相主電路的三條支路的下橋臂分別與另一路輔助電路連接構(gòu)成下軟開關(guān)電路，所述兩路輔助電路之間連接；所述輔助電路包括輔助耦合電感、鉗位二極管及輔助開關(guān)管，所述輔助耦合電感的輸入端與主電路的各支路連接，所述輔助耦合電感的輸出端與鉗位二極管連接；所述主開關(guān)管的另一端與輔助開關(guān)管連接，所述輔助開關(guān)管與所述鉗位二極管連接；所述兩路輔助電路的鉗位二極管相互連接。

上述方案中，所述三電平三相主電路的三條支路的上橋臂和下橋臂與輔助電路之間連接有單相導(dǎo)通二極管。

上述方案中，所述輔助電路的輔助耦合電感的另一輸出端與續(xù)流二極管連接，所述兩路輔助電路的鉗位二極管和續(xù)流二極管合為一路相互連接。