[發(fā)明專利]一種升壓三相半橋變換器及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710186362.8
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107046369A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚志壘;徐進;徐靜;王馳;彭思敏;胡國文
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變換器及其控制方法，尤其是一種升壓三相半橋變換器及其控制方法。

背景技術(shù)

近年來，燃料電池和光伏電池等可再生能源由于具有清潔、安全、無污染和可再生等優(yōu)點，在分布式發(fā)電系統(tǒng)和電動汽車中得到廣泛應(yīng)用。在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的輸出通常是變化范圍寬的直流電，且隨負載和環(huán)境的變化而變化，因此，需要直流變換器具有低的輸入電流脈動。在電動汽車領(lǐng)域中，往往需要將燃料電池或蓄電池提供的寬范圍變化的直流電轉(zhuǎn)換為較高電壓的直流電，如380V。在寬輸入電壓范圍的場合，傳統(tǒng)電壓源變換器存在輸入電流脈動大和輸出整流二極管電壓應(yīng)力高的問題，而傳統(tǒng)電流源變換器存在開關(guān)管電壓應(yīng)力高和輸出電流脈動大導致電容壽命短的問題。此外，現(xiàn)有三電平變換器存在輸入電流脈動大和輸入分壓電容的均壓問題。因此研究新型適合寬輸入的變換器，有著重要的理論和現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中變換器的缺點，提出一種輸入輸出電流脈動小、整流二極管電壓應(yīng)力低、適合寬輸入電壓的升壓三相半橋變換器及其控制方法。

本發(fā)明的升壓三相半橋變換器，包括輸入電源U_in、第一濾波電感L₁、第二濾波電感L₂、第三濾波電感L₃、第一橋臂支路1、第二橋臂支路2、第三橋臂支路3、分壓電容支路4、第一隔離變壓器T₁、第二隔離變壓器T₂、第三隔離變壓器T₃、第一全橋整流電路5、第二全橋整流電路6、第三全橋整流電路7和濾波電路8，其中第一橋臂支路1包括第一開關(guān)管S₁和第二開關(guān)管S₂，第二橋臂支路2包括第三開關(guān)管S₃和第四開關(guān)管S₄，第三橋臂支路3包括第五開關(guān)管S₅和第六開關(guān)管S₆，分壓電容支路4包括第一電容C₁和第二電容C₂，第一全橋整流電路5包括第一二極管D₁、第二二極管D₂、第三二極管D₃和第四二極管D₄，第二全橋整流電路6包括第五二極管D₅、第六二極管D₆、第七二極管D₇和第八二極管D₈，第三全橋整流電路7包括第九二極管D₉、第十二極管D₁₀、第十一二極管D₁₁和第十二二極管D₁₂，濾波電路8包括第四濾波電感L₄和濾波電容C_f。具體拓撲結(jié)構(gòu)為：輸入電源U_in的正極分別連接第一濾波電感L₁的一端、第二濾波電感L₂的一端和第三濾波電感L₃的一端，輸入電源U_in的負極分別連接第二開關(guān)管S₂的一端、第四開關(guān)管S₄的一端、第六開關(guān)管S₆的一端和第二電容C₂的負端構(gòu)成分壓電容支路4的負端，第二電容C₂的正端分別連接第一隔離變壓器T₁原邊繞組N_P1的異名端、第二隔離變壓器T₂原邊繞組N_P2的異名端和第三隔離變壓器T₃原邊繞組N_P3的異名端和第一電容C₁的負端，第一電容C₁的正端分別連接第一開關(guān)管S₁的一端、第三開關(guān)管S₃的一端和第五開關(guān)管S₅的一端構(gòu)成分壓電容支路4的正端，第一濾波電感L₁的另一端分別連接第一開關(guān)管S₁的另一端、第二開關(guān)管S₂的另一端和第一隔離變壓器T₂原邊繞組N_P1的同名端，第二濾波電感L₂的另一端分別連接第三開關(guān)管S₃的另一端、第四開關(guān)管S₄的另一端和第二隔離變壓器T₂原邊繞組N_P2的同名端，第三濾波電感L₃的另一端分別連接第五開關(guān)管S₅的另一端、第六開關(guān)管S₆的另一端和第三隔離變壓器T₃原邊繞組N_P3的同名端；第一隔離變壓器T₁副邊繞組N_S1的同名端連接第一二極管D₁的陽極和第二二極管D₂的陰極，第一隔離變壓器T₁副邊繞組N_S1的異名端連接第三二極管D₃的陽極和第四二極管D₄的陰極；第二隔離變壓器T₂副邊繞組N_S2的同名端連接第五二極管D₅的陽極和第六二極管D₆的陰極，第二隔離變壓器T₂副邊繞組N_S2的異名端連接第七二極管D₇的陽極和第八二極管D₈的陰極；第三隔離變壓器T₃副邊繞組N_S3的同名端連接第九二極管D₉的陽極和第十二極管D₁₀的陰極，第三隔離變壓器T₃副邊繞組N_S3的異名端連接第十一二極管D₁₁的陽極和第十二二極管D₁₂的陰極；第一二極管D₁的陰極連接第三二極管D₃的陰極構(gòu)成第一全橋整流電路5的正端，第二二極管D₂的陽極連接第四二極管D₄的陽極構(gòu)成第一全橋整流電路5的負端；第五二極管D₅的陰極連接第七二極管D₇的陰極構(gòu)成第二全橋整流電路6的正端，第六二極管D₆的陽極連接第八二極管D₈的陽極構(gòu)成第二全橋整流電路6的負端；第九二極管D₉的陰極連接第十一二極管D₁₁的陰極構(gòu)成第三全橋整流電路7的正端，第十二極管D₁₀的陽極連接第十二二極管D₁₂的陽極構(gòu)成第三全橋整流電路7的負端；第一全橋整流電路5的負端連接第二全橋整流電路6的正端；第二全橋整流電路6的負端連接第三全橋整流電路7的正端；第四濾波電感L₂的一端連接第一全橋整流電路5的正端，第四濾波電感L₂的另一端連接濾波電容C_f的正端，濾波電容C_f的負端連接第三全橋整流電路7的負端。第一～第六開關(guān)管均具有反并聯(lián)二極管。