[實(shí)用新型]用于變流器的開關(guān)電源及變流器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720781456.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN206850664U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟昭鶴;張群;高緒華;王國(guó)梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00;H02M1/12;H02M3/335
• 代理公司: 北京金律言科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11461
• 代理人: 羅延紅,趙海嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變流器的開關(guān)電源及變流器。

背景技術(shù)

圖1示出的變流器是現(xiàn)有技術(shù)中常用的風(fēng)電變流器，變流器將電機(jī)1發(fā)出的交流電通過機(jī)側(cè)功率模塊3(整流器)變換為直流電，經(jīng)直流母線電容C1濾波，然后通過網(wǎng)絡(luò)功率模塊4(逆變器)變換成可以并入電網(wǎng)2的交流電。在變流器工作過程中，直流母線與電網(wǎng)2的接地點(diǎn)(網(wǎng)側(cè)中性點(diǎn))G之間必然存在共模噪聲。直流母線的共模噪聲可以通過下述方法進(jìn)行計(jì)算。設(shè)置兩個(gè)虛擬阻抗R1、R2用于計(jì)算直流母線的中間電位，直流母線P和N的對(duì)地電壓分別為U_PG和U_NG，虛擬點(diǎn)Z的對(duì)地電壓為U_ZG。直流母線的共模電壓可通過公式(1)計(jì)算：

U_ZG＝(U_PG+U_NG)/2＝U_CM (1)

由于機(jī)側(cè)功率模塊2和網(wǎng)側(cè)功率模塊3均工作在開關(guān)模式，開關(guān)頻率通常為2-4KHz，因此，直流母線上的電壓的共模噪聲不僅有工頻分量，還有高頻分量。

目前，變流器中的機(jī)側(cè)功率模塊2和網(wǎng)側(cè)功率模塊3的驅(qū)動(dòng)板，通常采用自取能開關(guān)電源從直流母線上獲取電能，使得直流母線上的共模噪聲通過開關(guān)電源耦合到驅(qū)動(dòng)板上。由于直流母線共模噪聲中存在高頻分量，共模噪聲更容易通過開關(guān)電源中跨接在變壓器原次邊的Y電容和耦合電容耦合到驅(qū)動(dòng)板上，造成變流器系統(tǒng)的電磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，EMC)問題，并增加驅(qū)動(dòng)板對(duì)地絕緣的設(shè)計(jì)難度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種用于變流器的開關(guān)電源及變流器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中變流器系統(tǒng)的直流母線共模噪聲易耦合到功率模塊驅(qū)動(dòng)板的問題。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的第一方面，提供了一種用于變流器的開關(guān)電源，開關(guān)電源設(shè)置在變流器的功率模塊中，并與直流母線連接，開關(guān)電源包括變壓器、MOSFET、控制電路和整流濾波電路；變壓器的原邊與次邊之間僅通過電磁耦合傳遞能量；變壓器的原邊的第一端直流母線的正極連接，變壓器的原邊的第二端與MOSFET的漏極連接；MOSFET的源極與直流母線的負(fù)極連接；控制電路與MOSFET的柵極和源極連接，控制電路還與直流母線的負(fù)極連接；變壓器的次邊的兩端之間連接整流濾波電路，整流濾波電路輸出低壓直流電。

可選地，整流濾波電路包括連接在變壓器的次邊與開關(guān)電源的正極輸出端之間的整流二極管，以及連接在開關(guān)電源的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間的濾波電容。

可選地，開關(guān)電源的負(fù)極輸出端與接地點(diǎn)之間連接有Y電容。

可選地，變壓器的原邊與次邊之間設(shè)置有屏蔽層。

可選地，屏蔽層的一端與直流母線的正極或負(fù)極連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的第二方面，提供了一種變流器，變流器包括前述任一項(xiàng)用于變流器的開關(guān)電源。

可選地，變流器為風(fēng)電變流器。

本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于變流器的開關(guān)電源，通過變壓器的原邊與次邊之間僅通過電磁耦合傳遞能量，即去掉了跨接在變壓器的原邊與次邊之間的Y電容，可以大幅度降低耦合到變壓器次邊的直流母線共模噪聲，并且還能夠降低開關(guān)電源的漏電流，進(jìn)而保證變流器的穩(wěn)定工作。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)電變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于描述變流器中開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中變壓器原邊與次邊存在Y電容時(shí)的用于計(jì)算變流器的開關(guān)電源的共模噪聲的電路示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于計(jì)算變流器的開關(guān)電源的共模噪聲對(duì)應(yīng)的電路示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-電機(jī)；2-電網(wǎng)；3-機(jī)側(cè)功率模塊；4-網(wǎng)側(cè)功率模塊；5-屏蔽層；C1-直流母線電容；C2、C5-Y電容；C3-濾波電容；C4-耦合電容；D1-整流二極管；G-接地點(diǎn)；L1-變壓器；N-直流母線的負(fù)極；P-直流母線的正極；Q1-MOSFET；R1、R2-虛擬電阻；Z-虛擬點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于變流器的開關(guān)電源及變流器進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于變流器的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。