[發明專利]一種T型整流電路及相應的三相整流電路

在審

• 申請號: 201810934687.4
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109039118A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 陳成輝;陳四雄;易龍強
• 申請（專利權）人: 廈門科華恒盛股份有限公司;漳州科華技術有限責任公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本發明公開了一種T型整流電路及相應的三相整流電路，其利用內部電路拓撲結構，使第一可控開關和第二可控開關均實現軟開關，即零電壓開關、零電流開關或零電壓零電流開關，或以有限的dv/dt和di/dt進行通斷切換，從而降低了可控開關的通斷功耗，使T型整流電路在工作頻率較高的情況下，通斷功耗也可以很??；此外，本申請在傳統的T型整流電路的基礎上，只增加了一個電感、四個二極管和兩個電容，不需要額外增加可控開關及控制電路，可以在基本不改變傳統的T型整流電路的內部線路布局的情況下增設器件，使得電路拓撲結構緊湊、母排設計簡單，從而有利于電氣布局和結構設計，且降低了改造成本。

技術領域

本發明涉及整流技術領域，特別是涉及一種T型整流電路及相應的三相整流電路。

背景技術

目前，T型整流電路已得到廣泛使用，請參照圖1，圖1為現有技術中的一種T型整流電路的結構示意圖，該T型整流電路包括：兩個豎向設置的整流二極管和兩個橫向設置的可控開關；其中，兩個豎向設置的整流二極管正向串聯連接，第一整流二極管D11的陰極接至正母線，第二整流二極管D12的陽極接至負母線；兩個橫向設置的可控開關各串聯一個單向二極管后再并聯連接在中間橋臂上，中間橋臂的一端與兩個整流二極管之間的連接點連接，其公共端作為T型整流電路的輸入端，其另一端接至中線。

在上述T型整流電路中，兩個可控開關均包括IGBT管及與該IGBT管反并聯連接的續流二極管。其中，IGBT管的功耗可分為通態功耗和通斷功耗，通斷功耗又可分為開通階段功耗和關斷階段功耗。當工作頻率較低時(即開關頻率較低)，通態功耗是IGBT管的主要功耗；但當工作頻率增至較高時(即開關頻率較高)，通斷功耗則上升為主要功耗，其中，開通階段功耗大于關斷階段功耗。可見，在工作頻率較高的情況下，通斷功耗較大，則會出現以下問題：

1)功率器件(即可控開關)由于損耗大導致自身溫度上升，不僅使工作頻率無法提高，而且使自身的電流、電壓容量無法達到額定指標，在該情況下，功率器件無法在額定條件下運行，從而制約了三電平拓撲的應用；

2)功率器件易被二次擊穿：在感性負載條件下，功率器件關斷時存在尖峰電壓；在容性負載條件下，功率器件開通時存在尖峰電流，從而易造成二次擊穿，極大影響功率器件的安全運行；

為了防止此現象發生，則需要設計吸收電路和較大的SOA(Safe operating area，安全工作區)，吸收電路用于限制功率器件關斷時的dv/dt和開通時的di/dt，從而使動態開關軌跡縮小至直流安全區SOA內，以保證功率器件能夠安全運行，但吸收電路無法消除開關損耗，且增加了整個電路的設計難度，同時還可能導致能量再生過程中，續流二極管的反向恢復和吸收電路相互干擾，從而引起較大的器件應力；

3)在高頻工作狀態運行時，功率器件本身的極間寄生電容是極為重要的參數，但極間寄生電容在功率器件的開關過程中會產生兩種不利因素：第一，在高電壓下開通時，極間寄生電容的儲能會被功率器件本身吸收和耗散，定會產生溫升，且工作頻率越高溫升越嚴重；第二，極間寄生電容的電壓轉換時dv/dt會耦合到輸出端，從而產生較大的EMI(Electro Magnetic Interference，電磁干擾)，降低了系統的穩定性；此外，極間寄生電容與電路中的雜散電感會產生振蕩，從而干擾系統正常工作；

4)功率器件在高頻開關時會產生噪聲污染，從而提高了整流電路對輸入濾波器及輸出濾波器的要求。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的方案是本領域的技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種T型整流電路及相應的三相整流電路，其利用內部電路拓撲結構，使第一可控開關和第二可控開關均實現軟開關，從而降低了可控開關的通斷功耗；而且，可以在基本不改變傳統的T型整流電路的內部線路布局的情況下增設器件，使得電路拓撲結構緊湊、母排設計簡單，從而有利于電氣布局和結構設計，且降低了改造成本。