[發明專利]一種三相交直流升降壓變換電路及其控制方法

在審

• 申請號: 201811311963.8
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109167524A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 李倫全;劉斌;李倫武
• 申請（專利權）人: 深圳市高益智能電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種三相交直流升降壓變換電路及其控制方法，其中變換電路一種三相交直流升降壓變換器，包括輸入開關管組、整流開關單元和儲能續流單元，所述輸入開關管組包括第一至第三開關管，所述整流開關單元包括第一至第六二極管、第四至第六開關管，所述儲能續流單元包括第七二極管、第八二極管、第七開關管、第一至第二續流電感和電容。本發明的變換電路結構簡潔，其控制方法也較為精簡，因此在中小功率輸出電壓范圍較寬應用及需要高效率及高功率密度的場合，優勢十分明顯。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，特別是涉及一種三相交直流升降壓變換電路及其控制方法。

背景技術

由于國家法規或者用電系統環境對用電設備的要求越來越高，超過一定的功率單體用電設備由單相供電的方式逐步更改采用三相供電，且要求有功率因數矯正以保證對電網電能質量和減少對電網的沖擊，比如早期的電動汽車充電器僅為3.3KW，后來逐步提升到6.6KW，10KW甚至更高等，如果沒有功率因數矯正(PFC)功能就會對電網的電能質量破壞很大，甚至嚴重時會導致電網的癱瘓。

此外設備輸出電壓范圍可能會較寬，或者設備需求電壓在三相不控整流范圍左右。因此三相交流輸入的交直流變換電路，如果需要PFC(功率因素校正)功能，則通常以三電平升壓型為主，如圖1所示的為三電平結構就是較為常見的一種，然后后端再增配DC/DC直流變換電路處理為想要的輸出電壓，因為前端的電壓較高，后端的直流變換器局限于功率器件的有限性，要兼顧效率及其他因素，處理起來較為麻煩。因此，也有另外一種降壓式PFC電路，如圖2所示的Swiss整流器，當然還有6開關管降壓型PFC等方法，其最高可以輸出1.5倍相電壓峰值電壓的電壓，如果輸出需求電壓是超過該電壓范圍的，后端必須再如升壓式的方案，配一級的DC/DC直流變換電路處理為想要的輸出電壓，如圖3所示，其省去了母線電壓高的麻煩，但其兩級方案成本還是較高，同時由于兩級的變換，效率會降低，因此，我們有必要提出一種更好的方案來解決相關問題。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明目的在于提出一種新型三相交直流升降壓變換電路及其控制方法，以解決上述現有技術存在的效率及體積有限或者成本要求相對較高的場所進行應用的技術問題。

第一方面，本發明提出一種三相交直流升降壓變換電路，包括輸入開關管組、整流開關單元和儲能續流單元，所述輸入開關管組包括第一至第三開關管，所述整流開關單元包括第一至第六二極管、第四至第六開關管，所述儲能續流單元包括第七二極管、第八二極管、第七開關管、第一至第二續流電感和電容；

所述第一至第三開關管的源極分別連接三相交流輸入端，第一至第三開關管的漏極分別連接整流開關單元的三個輸入端；第一二極管的陰極與第二二極管陰極及第三二極管的陰極連接，同時也與第七二極管的陰極及第一續流電感的一端連接，第四二極管的陽極與第五二極管陽極及第六二極管的陽極連接，同時也與第七二極管的陽極及第二續流電感的一端連接，第四開關管的源極連接第四二極管的陰極，第五開關管的源極連接第五二極管的陰極，第六開關管的源極連接第六二極管的陰極，第四開關管的漏極連接第一二極管的陽極及第一開關管的漏極，第五開關管的源極連接第二二極管的陽極及第二開關管的漏極，第六開關管的源極連接第三二極管的陽極及第三開關管的漏極；

第一續流電感的另外一端與第七開關管的源極連接，第二續流電感的另外一端與第七開關管的漏極連接，正母線端和負母線端之間連接有電容，在第一續流電感和第七開關管的公共端與電容的一端之間和/或第二續流電感和第七開關管的公共端與電容的另一端之間串聯第八二極管作為續流二極管。

進一步，第一續流電感和第二續流電感為磁回路中開有氣隙的可儲能的變壓器的兩個繞組；第一續流電感和第二續流電感保留其中一個。