[發明專利]一種諧振式整流電路及其控制方法、發電機、變壓器

在審

• 申請號: 201811266714.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109088556A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 張雪原;張紹全
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M7/06;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 常桑

1.一種諧振式整流電路，其特征在于，所述諧振式整流電路包括：

交流電源，用于提供交流電；

交流側諧振電路，用于實現交流電一側的電路諧振；

電力電子開關組，用于拓寬直流輸出電壓范圍，使交流側的電流正負半波對稱，消除對交流側的變壓器的直流偏磁危害；

濾波電路，用于濾去整流輸出電壓中的紋波；

負載，連接在電路中的電源兩端的電子元件。

2.一種實施權利要求1所述諧振式整流電路的輸出正電壓型可控型諧振式整流電路，其特征在于，所述輸出正電壓型可控型諧振式整流電路具體連接為：

交流電源S101非接地端與電感L101連接，接地端連接于電力電子開關T101的集電極和電容C102的一端和負載Load101的負極端；電感L101一端與交流電源S101連接，另一端與電容C101相連接；電容一端與電力電子開關T101相連接，另一端連接于電力電子開關T101的發射極和電力電子開關T102的集電極；

電力電子開關T101的集電極連接于交流電源的負極和電容C102的一端和負載L0ad101的負極端，電力電子開關T101的發射極連接于電容C101的一端和電力電子開關T102的集電極；電力電子開關T102的集電極連接于電容C101的一端和電力電子開關T101的發射極，電力電子開關T102的發射極連接于電容C102的一端和電感L102的一端；

電容C102的一端連接于電力電子開關T102的發射極和電感L102的一端，另一端連接于電源S101的接地端和電力電子開關T101的集電極和負載Load101的負極端；電感L102的一端連接于電力電子開關T102的發射極和電容C102的一端，另一端連接于負載Load101的正極端；負載Load101正極端與電感L102的一端相連，負極端連接于電容C102的一端和電力電子開關T101的集電極和電源S101的接地極。

3.一種如權利要求2所述輸出正電壓型可控型諧振式整流電路的控制方法，其特征在于，所述輸出正電壓型可控型諧振式整流電路的控制方法包括：

(1)高功率因數控制法，在交流電源S101電壓剛變為負半波開時，給電力電子開關T101開通信號，電流通過交流電源S101的接地端、電力電子開關T101、電容C101、電感L101回到交流電源S101的非接地端，形成電流回路；電流給電容C101充電，充電后，電容C101上的電壓為與電感L101相連接的一端為低電位，與電力電子開關T101發射極和T102的集電極相連接的一端為高電位；當電感L101的電流為零時，電容C101充電電壓達到最大值，給電力電子開關T101關斷信號，電力電子開關T101關斷；

在交流電源S101電壓為正半波開始時，給電力電子開關T102開通信號，電流通過交流電源S101的非接地端、電感L101、電容C101、電力電子開關T102、電容C102支路和電感L102與負載Load101串聯的支路、回到交流電源S101的接地端，形成電流回路；交流電源S101的電壓與電容C101的電壓疊加后向負載提供電能；在向負載提供電能的過程中，電容C101的電流方向由連接電感的一端指向與電力電子開關T101發射極和T102集電極相連接的一端，電容C101放電，電壓降低；當電感L101的電流變為零，整個電流回路的電勢和為零，給電力電子開關T102關斷信號，電力電子開關T102關斷；

(2)負荷平穩型電壓電流調節控制法，在交流電源S101電壓為負半波時，根據控制信號給出的相位延遲時間，給電力電子開關T101開通信號，電流通過交流電源S101的接地端、電力電子開關T101、電容C101、電感L101回到交流電源S101的非接地端，形成電流回路；電流給電容C101充電，充電后，電容C101上的電壓為與電感L101相連接的一端為低電位，與電力電子開關T101發射極和T102的集電極相連接的一端為高電位；由于電力電子開關T101的開通是相位延遲開通，電容C101充電電壓達不到交流電源的峰值電壓，相位延遲的越大，電容C101的充電電壓越低；當電感L101的電流為零時，給電力電子開關T101關斷信號，電力電子開關T101關斷,；

在交流電源S101電壓為正半波時，根據對稱性，在負半波相同的相位延遲時間下，給電力電子開關T102開通信號，電流通過交流電源S101的非接地端、電感L101、電容C101、電力電子開關T102、電容C102支路和電感L102與負載Load101串聯的支路、回到交流電源S101的接地端，形成電流回路；交流電源S101的電壓與電容C101的電壓疊加后向負載提供電能；在向負載提供電能的過程中，電容C101的電流方向由連接電感的一端指向與電力電子開關T101發射極和T102集電極相連接的一端，電容C101放電，電壓降低；當電感L101的電流變為零，給電力電子開關T102關斷信號，電力電子開關T102關斷。