[發(fā)明專利]基于全橋結(jié)構(gòu)的組合式三相單級APFC變換器及其控制裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611245980.7
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106787859A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賁洪奇;王雪松;黃奕毅;王韋琦
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M3/335;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 岳昕

1.基于全橋結(jié)構(gòu)的組合式三相單級APFC變換器，其特征在于，包括三個單相單級全橋APFC電路單體，分別為單體a、單體b和單體c；

單體a的輸出側(cè)、單體b的輸出側(cè)和單體c的輸出側(cè)并聯(lián)，組成并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路與輸出濾波電容(6)并聯(lián)，組成并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的兩端作為變換器輸出端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全橋結(jié)構(gòu)的組合式三相單級APFC變換器，其特征在于，該變換器的輸入側(cè)采用星形連接，即單體a的輸入側(cè)+端、單體b的輸入側(cè)+端和單體c的輸入側(cè)+端分別與三相電網(wǎng)的A相、B相和C相線相連，單體a的輸入側(cè)-端、單體b的輸入側(cè)-端和單體c的輸入側(cè)-端均與三相電網(wǎng)的中性線N相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全橋結(jié)構(gòu)的組合式三相單級APFC變換器，其特征在于，該變換器的輸入側(cè)采用三角形連接，即單體a的輸入側(cè)+端、單體b的輸入側(cè)+端和單體c的輸入側(cè)+端分別與三相電網(wǎng)的A相、B相和C相線相連，單體a的輸入側(cè)-端、單體b的輸入側(cè)-端分別和單體c的輸入側(cè)-端與三相電網(wǎng)的B相、C相和A相線相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全橋結(jié)構(gòu)的組合式三相單級APFC變換器，其特征在于，每個單相單級全橋APFC電路單體包括工頻整流橋(1)、PFC電感(2)、全橋橋臂(3)、高頻變壓器(4)和輸出全波整流電路(5)；

工頻整流橋(1)的輸入側(cè)作為單體的輸入側(cè)，工頻整流橋(1)的輸出+端與PFC電感(2)的一端相連，工頻整流橋(1)的輸出-端與全橋橋臂(3)的兩個橋臂的下側(cè)開關(guān)器件的源極相連，全橋橋臂(3)的兩個橋臂的上側(cè)開關(guān)器件的漏極均與PFC電感(2)的另一端相連；高頻變壓器(4)一次側(cè)的同名端、全橋橋臂(3)的一個橋臂的上側(cè)開關(guān)器件的源極和該橋臂下側(cè)開關(guān)器件的漏極相連，高頻變壓器(4)一次側(cè)的異名端、全橋橋臂(3)的另一個橋臂的上側(cè)開關(guān)器件的源極和該橋臂下側(cè)開關(guān)器件的漏極相連；高頻變壓器(4)二次側(cè)三個端子分別與輸出全波整流電路(5)的輸入側(cè)三個端子相連；輸出全波整流電路(5)的輸出側(cè)作為單體的輸出側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全橋結(jié)構(gòu)的組合式三相單級APFC變換器，其特征在于，每個單相單級全橋APFC電路單體包括工頻整流橋(1)、PFC電感(2)、全橋橋臂(3)、高頻變壓器(4)和輸出全波整流電路(5)；

工頻整流橋(1)的輸入側(cè)作為單體的輸入側(cè)，工頻整流橋(1)的輸出+端與PFC電感(2)的一端相連，工頻整流橋(1)的輸出-端與全橋橋臂(3)的兩個橋臂的下側(cè)開關(guān)器件的發(fā)射極相連，全橋橋臂(3)的兩個橋臂的上側(cè)開關(guān)器件的集電極均與PFC電感(2)的另一端相連；高頻變壓器(4)一次側(cè)的同名端、全橋橋臂(3)的一個橋臂的上側(cè)開關(guān)器件的發(fā)射極和該橋臂下側(cè)開關(guān)器件的集電極相連，高頻變壓器(4)一次側(cè)的異名端、全橋橋臂(3)的另一個橋臂的上側(cè)開關(guān)器件的發(fā)射極和該橋臂下側(cè)開關(guān)器件的集電極相連；高頻變壓器(4)二次側(cè)三個端子分別與輸出全波整流電路(5)的輸入側(cè)三個端子相連；輸出全波整流電路(5)的輸出側(cè)作為單體的輸出側(cè)。

6.上述任意一項權(quán)利要求所述的基于全橋結(jié)構(gòu)的組合式三相單級APFC變換器的控制裝置，其特征在于，包括電壓外環(huán)(7)和三個電流環(huán)；

三個電流環(huán)分別與單體a、單體b和單體c對應(yīng)，三個電流環(huán)的結(jié)構(gòu)相同；

電壓外環(huán)(7)采用電壓補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)；電壓補(bǔ)償器的兩個輸入端分別輸入變換器的輸出電壓和參考電壓；

每個電流環(huán)包括限幅器、乘法器、電流補(bǔ)償器和PWM調(diào)制器；

限幅器的輸入端與電壓補(bǔ)償器的輸出端相連，限幅器的輸出端與乘法器的一個輸入端相連，乘法器的另一個輸入端輸入對應(yīng)單體的輸入電壓絕對值，乘法器的輸出端與電流補(bǔ)償器的一個輸入端相連，電流補(bǔ)償器的另一個輸入端輸入對應(yīng)單體的PFC電感的電流，電流補(bǔ)償器的輸出端與PWM調(diào)制器的輸入端相連，PWM調(diào)制器的輸出作為對應(yīng)單體的全橋橋臂(3)的開關(guān)器件的PWM開關(guān)信號。