[實用新型]電流源型單有源橋功率電路及其應用電路

有效

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• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN211151834U
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 袁樂;蔡子琨;楊喜軍;唐厚君
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M3/156
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

本實用新型提供了一種電流源型單有源橋功率電路及其應用電路，包括：濾波模塊、整流模塊、逆變模塊；所述濾波模塊的輸入端連接交流電源，所述濾波模塊的輸出端連接所述整流模塊的輸入端，所述整流模塊的輸出端與所述逆變模塊的輸入端相連；其中：所述濾波模塊實現(xiàn)濾波功能，所述整流模塊將交流電變換為直流電，得到的正弦半波電壓傳輸給所述逆變模塊，所述逆變模塊將接收到的直流電轉換為高頻交流電。本實用新型整體結構簡單，與電壓源型單有源橋功率電路之間采用強耦合變壓器或松耦合變壓器后，可應用于固態(tài)變壓器和無線輸電領域，能夠實現(xiàn)單向交交功率變換，具有控制簡單、調(diào)壓范圍廣、功率密度高等優(yōu)點。

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，具體地，涉及電流源型單有源橋功率電路及其應用電路。

背景技術

傳統(tǒng)的有線接觸充電方式靈活性差、使用不便、安全隱患高，基于上述問題而無線輸電方式正在成為一個新的研究熱點，并已經(jīng)出現(xiàn)許多無線輸電式產(chǎn)品，如無線充電式手機、電動汽車等。無線輸電技術通過逆變器產(chǎn)生高頻電壓作為激勵，利用磁場進行傳播能量，隨著該技術的大規(guī)模的應用，亟需一種通用性強、高效率、高功率密度的功率模塊。

無線輸電系統(tǒng)中通常包括前級交流/直流(AC/DC)電路，原邊直流/交流(DC/AC)逆變電路，諧振網(wǎng)絡，副邊交流直流(AC/DC)電路，副邊直流/交流(DC/AC)電路。電動汽車最終的負載是電機，因此其副邊還需要直流/交流(DC/AC)電路。在無線輸電系統(tǒng)中，對于原邊電力電子功率裝置而言，輸入是工頻交流，輸出是高頻交流；對于副邊電力電子功率裝置而言，輸入是高頻交流，輸出是低頻交流。因此，原副邊都需要進行交交功率變換。同樣地，固態(tài)變壓器需要相似的電路實現(xiàn)交交功率變換，區(qū)別在于固態(tài)變壓器采用強耦合變壓器而無線輸電系統(tǒng)采用松耦合變壓器。

采用矩陣變換器可實現(xiàn)交交功率變換，但是單體單相矩陣變換器，其結構復雜，很難產(chǎn)品化。目前的無線輸電方案中，大多也是采用多個單體功率器件拼接的方式構成一個交交功率變換電路，該方法對系統(tǒng)設計要求高，不易實現(xiàn)快速系統(tǒng)搭建。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種電流源型單有源橋功率電路及其應用電路。

第一方面，本實用新型提供的一種電流源型單有源橋功率電路，包括：濾波模塊、整流模塊、逆變模塊；所述濾波模塊的輸入端連接交流電源，所述濾波模塊的輸出端連接所述整流模塊的輸入端，所述整流模塊的輸出端與所述逆變模塊的輸入端相連；其中：

所述濾波模塊，用于對輸入的交流電進行濾波處理后傳輸給整流模塊；

所述整流模塊，用于將交流電變換為直流電后傳輸給所述逆變模塊；

所述逆變模塊將接收到的直流電轉換為交流電。

可選地，所述濾波模塊包括：輸入電感、輸入電容；所述輸入電感一端連接交流電源一端，所述輸入電感的另一端與所述輸入電容的一端相連，并作為所述濾波模塊輸出端的一端；所述輸入電容的另一端連接交流電源另一端，并作為所述濾波模塊輸出端的另一端。

可選地，所述整流模塊包括：第一功率二極管、第二功率二極管、第三功率二極管、第四功率二極管、第一電容；所述第一功率二極管的正極連接第二功率二極管的負極，并與所述濾波模塊的輸出端的一端相連；所述第一功率二極管的負極分別連接所述第三功率二極管的負極、第一電容的一端，并構成所述整流模塊的輸出端的一端；所述第三功率二極管的正極分別連接濾波模塊輸出的另一端、第四功率二極管的負極；所述第二功率二極管的正極分別連接所述第四功率二極管的正極、第一電容的另一端，并構成所述整流模塊的輸出端的另一端。