本發(fā)明公開了一種高功率密度的DAB型直流變壓器子模塊拓?fù)洌鲎幽K拓?fù)浒▋蓚€(gè)輸入分壓電容C_in1和C_in2、變換器原邊、變換器副邊以及輸出電容C_o，所述變換器原邊的輸入端并聯(lián)于相應(yīng)的輸入分壓電容C_in的兩端，變換器原邊與變換器副邊通過磁路耦合連接，變換器副邊的輸出端并聯(lián)于輸出電容C_o的兩端。該子模塊拓?fù)漭斎雮?cè)將4個(gè)半橋串聯(lián)以降低每個(gè)開關(guān)器件的電壓應(yīng)力，副邊則是傳統(tǒng)的全橋結(jié)構(gòu)。通過原邊多個(gè)半橋串聯(lián)，副邊共用一個(gè)全橋的方式，有效地減少了模塊數(shù)，降低了整個(gè)直流變壓器的體積，從而提高了功率密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變壓器子模塊拓?fù)洌唧w涉及一種高功率密度的DAB型直流變壓器子模塊拓?fù)浼捌淇刂品椒ǎ瑢儆陔娏﹄娮蛹夹g(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

作為電力電子集成技術(shù)的重要分支，多變換器串并聯(lián)系統(tǒng)一直是近年來研究的熱點(diǎn)。由于多模塊串并聯(lián)系統(tǒng)具有降低開發(fā)難度、方便擴(kuò)容、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)冗余、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其廣泛運(yùn)用于分布式發(fā)電、電力電子變壓器及不間斷電源等系統(tǒng)中。對(duì)于多變換器串并聯(lián)系統(tǒng)，不同串并聯(lián)組合方式的系統(tǒng)應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。以ISOP系統(tǒng)為例，其適用于高電壓輸入，大電流輸出的場(chǎng)合。例如城市軌道交通、電氣化鐵路以及船舶供電系統(tǒng)中的大功率直流開關(guān)電源。

目前直流變壓器的直流變壓器大都采用多變換器串并聯(lián)系統(tǒng)，但是由于開關(guān)器件耐壓的限制，需要采用較多的模塊數(shù)串聯(lián)。這就使得直流變壓器的體積過大，功率密度降低，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，因此，迫切的需要一種新的方案解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種高功率密度的DAB型直流變壓器子模塊拓?fù)浼捌淇刂品椒ǎ景l(fā)明針對(duì)目前直流變壓器模塊數(shù)較多，體積過大，功率密度低的問題，提出了一種高功率密度的DAB型直流變壓器子模塊拓?fù)浼捌淇刂品绞健Ｔ撟幽K應(yīng)用至直流變壓器之中，在同樣的器件耐壓值的情況下，輸入側(cè)能夠承受2倍的電壓值，所以，能夠減少一半的模塊數(shù)，從而大大降低了直流變壓器的體積，提高其功率密度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種高功率密度的DAB型直流變壓器子模塊拓?fù)洌涮卣髟谟冢核鲎幽K拓?fù)浒▋蓚€(gè)輸入分壓電容C_in1和C_in2、變換器原邊、變換器副邊以及輸出電容C_o，所述變換器原邊的輸入端并聯(lián)于相應(yīng)的輸入分壓電容C_in的兩端，變換器原邊與變換器副邊通過磁路耦合連接，變換器副邊的輸出端并聯(lián)于輸出電容C_o的兩端。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述變換器的原邊為4個(gè)半橋串聯(lián)結(jié)構(gòu)，副邊為一全橋電路，所述變換器原邊包括：第一開關(guān)管Q₁、第二開關(guān)管Q₂、第三開關(guān)管Q₃、第四開關(guān)管Q₄、第五開關(guān)管Q₅、第六開關(guān)管Q₆、第七開關(guān)管Q₇、第八開關(guān)管Q₈，兩個(gè)飛跨電容C_d1和C_d2，原邊電感L_s、隔直電容C_d和原邊繞組，第一開關(guān)管至第八開關(guān)管均反并聯(lián)一個(gè)二極管，所述飛跨電容C_d1正極連接在第一開關(guān)管Q₁和第二開關(guān)管Q₂中點(diǎn)，負(fù)極連接在第三開關(guān)管Q₃和第四開關(guān)管Q₄中點(diǎn)；所述飛跨電容C_d2正極連接在第五開關(guān)管Q₅和第六開關(guān)管Q₆中點(diǎn)，負(fù)極連接在第七開關(guān)管Q₇和第八開關(guān)管Q₈中點(diǎn)，第二開關(guān)管Q₂和第三開關(guān)管Q₃中點(diǎn)通過功率傳輸電感L_S連接到原邊繞組一端連接；第六開關(guān)管Q₆和第七開關(guān)管Q₇中點(diǎn)通過隔直電容C_d連接到原邊繞組的另一端。