[發明專利]一種基于IGBT的可調壓PWM整流器拓撲

在審

• 申請號: 201810161712.X
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108400718A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 劉慶豐;冷朝霞;樊吉寶
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M7/25;H02M1/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發明的一種基于IGBT的可調壓PWM整流器拓撲，包括三相交流電源，三相交流電源與交流側濾波電路相連，交流側濾波電路輸出端連接全控器件，全控器件包括三組IGBT，每組IGBT為兩個反向串聯的功率開關管，所述全控器件的輸出端與二極管整流橋相連，二極管整流橋輸出與濾波電路相連，濾波電路與負載相連。本發明的一種基于IGBT的可調壓PWM整流器拓撲，解決了現有技術中PWM整流器不能調壓的問題，通過PWM和SVPWM兩種觸發方式，直流輸出電壓0?100％可調節，并且在SVPWM觸發方式下，可實現網側電流正弦化，網側諧波污染小，網側高功率因數。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，涉及一種基于IGBT的可調壓PWM整流器拓撲。

背景技術

隨著全控型大功率開關器件的出現和PWM控制技術的完善，PWM整流器因其網側電流諧波低、功率因數高等優點得到了更為廣泛的應用。目前，國內外普遍使用的三相PWM整流器拓撲有兩電平PWM整流器拓撲、二極管箝位式三電平整流器拓撲、兩象限中點箝位式三電平PWM整流器拓撲。其中，兩電平PWM整流器拓撲由6個全控器件構成，直流側輸出穩定，交流側波形正弦度高，網側無污染，網側高功率因數，適用于中小功率的情況；二極管箝位式三電平整流器拓撲由12個全控器件和6個二極管構成，網側諧波更低，效率更高，適用于大功率場合；兩象限中點箝位式三電平PWM整流器拓撲(VIENNA整流器)由6個全控器件和6個二極管構成，拓撲結構簡單，整流效率高，性能更好。但這些常用的PWM整流拓撲，不能對直流側電壓進行調節。而在一些實際應用場合，需要直流側輸出電壓是可調節的，傳統的相控整流雖可對直流電壓進行調節，但網側諧波污染嚴重。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于IGBT的可調壓PWM整流器拓撲，解決了現有技術中PWM整流器不能調壓的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種基于IGBT的可調壓PWM整流器拓撲，包括三相交流電源，三相交流電源與交流側濾波電路相連，交流側濾波電路輸出端連接全控器件，全控器件包括三組IGBT，第一組IGBT包括功率開關管Q₁和Q₂，功率開關管Q₁的集電極C與交流側濾波電路輸出端相連，功率開關管Q₁的發射極E與功率開關管Q₂的發射極E相連；第二組IGBT包括功率開關管Q₃和Q₄，功率開關管Q₃的集電極C與交流側濾波電路相連，功率開關管Q₃的發射極E與功率開關管Q₄的發射極E相連；第三組IGBT包括功率開關管Q₅和Q₆，功率開關管Q₅的集電極C與所述交流側濾波電路相連，功率開關管Q₅的發射極E與功率開關管Q₆的發射極E相連，功率開關管Q₂的集電極C、功率開關管Q₄的集電極C和功率開關管Q₆的集電極C與二極管整流橋相連，二極管整流橋輸出與濾波電路相連，濾波電路與負載相連。

本發明的其他特點還在于，

交流側濾波電路包括三個濾波電感Ls，三個濾波電感Ls的一端分別與三相交流電源中a相，b相和c相相連，三個濾波電感Ls的另一端分別與三個電阻Rs的一端相連，三相電源中a相連接的電阻Rs與功率開關管Q₁的集電極C相連，三相電源中b相連接的電阻Rs與功率開關管Q₃的集電極C相連，三相電源中c相連接的電阻Rs與功率開關管Q₅的集電極C相連。

三個電阻Rs兩兩之間還連接有濾波電容Cs。