[實(shí)用新型]一種鉗位型三電平升壓功率變換電路結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921617394.X
• 申請(qǐng)日: 2019-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN210724562U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文波;屈愷;魯錦鋒;周洪偉;梁歡迎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特變電工西安電氣科技有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/04
• 分類號(hào): H02M3/04;H02M1/32
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

一種鉗位型三電平升壓功率變換電路結(jié)構(gòu)，包括電源、電感、第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊、第一單向?qū)ㄆ骷⒌诙蜗驅(qū)ㄆ骷⒌谌龁蜗驅(qū)ㄆ骷⒌谒膯蜗驅(qū)ㄆ骷⒌谖鍐蜗驅(qū)ㄆ骷⑤敵錾夏妇€電、輸出下母線電容及負(fù)載單元；本實(shí)用新型中第四單向?qū)ㄆ骷偷谖鍐蜗驅(qū)ㄆ骷M成鉗位模塊，用于對(duì)第一單向?qū)ㄆ骷﨑1和第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的均壓，對(duì)第一開關(guān)模塊T1和第二開關(guān)模塊T2的均壓，從而避免半導(dǎo)體器件過壓擊穿的問題。由于輸入和輸出為共地系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)三電平Boost拓?fù)渲泄材８蓴_的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及三電平升壓功率變換電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉗位型三電平升壓功率變換電路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

Boost電路泛指升壓功率變換電路，即通過該電路實(shí)現(xiàn)輸入一個(gè)電壓，輸出一個(gè)更高的電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)功率變換，一般將能夠?qū)崿F(xiàn)輸入大于或等于三個(gè)電平的稱之為多電平Boost電路。多電平Boost電路在相同的輸入條件下，可以通過降低功率器件的電壓應(yīng)力，用較小耐壓等級(jí)的器件實(shí)現(xiàn)較高等級(jí)的電壓輸出。與傳統(tǒng)兩電平Boost電路相比，多電平Boost電路能夠?qū)崿F(xiàn)中壓大功率輸出。

兩電平Boost升壓電路如圖1所示，當(dāng)應(yīng)用在中壓大功率情況下，圖1中的T和D均需要高壓器件，選擇困難，價(jià)格高昂。通過用較小耐壓等級(jí)器件的串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)較高等級(jí)的電壓輸出是一種常用的方法，如圖 2所示。但器件的簡(jiǎn)單串聯(lián)在使用過程中易發(fā)生不均壓，導(dǎo)致個(gè)別器件承受較高的電壓應(yīng)力，進(jìn)而發(fā)生過電壓擊穿。

圖3為傳統(tǒng)三電平Boost電路，在光伏上用作MPPT電路時(shí)，由于電源的正負(fù)與母線的正負(fù)均不等電位，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的共模電壓，影響電路和系統(tǒng)正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種鉗位型三電平升壓功率變換電路結(jié)構(gòu)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的器件串聯(lián)使用不均壓?jiǎn)栴}和電源的正負(fù)與母線的正負(fù)均不等電位造成的共模干擾問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種鉗位型三電平升壓功率變換電路結(jié)構(gòu)，包括電源、電感L、第一開關(guān)模塊T1、第二開關(guān)模塊T2、第一單向?qū)ㄆ骷﨑1、第二單向?qū)ㄆ骷﨑2、第三單向?qū)ㄆ骷﨑3，輸出上母線電容Cbus+、輸出下母線電容Cbus-以及負(fù)載單元；所述電源正極與電感L、第一開關(guān)模塊T1、第二開關(guān)模塊T2依次串聯(lián)形成回路，所述第一單向?qū)ㄆ骷﨑1的陽極與電感L和第一開關(guān)模塊T1的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接，第二單向?qū)ㄆ骷﨑2 的陽極與第一單向?qū)ㄆ骷﨑1的陰極相連接、所述輸出上母線電容 Cbus+和下母線電容Cbus-依次串聯(lián)，輸出上母線電容Cbus+的另一端與第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的陰極相連接，下母線電容Cbus-的另一端與電源的負(fù)極相連接，所述第三單向?qū)ㄆ骷﨑3的陽極與電源的正極相連接，第三單向?qū)ㄆ骷﨑3的陰極與第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的陰極相連接。其特征在于所述升壓功率變換電路還包括鉗位模塊。

所述鉗位模塊優(yōu)選的一種電路為：包括第四單向?qū)ㄆ骷﨑4，所述第四單向?qū)ㄆ骷﨑4的陽極與第一開關(guān)模塊T1和第二開關(guān)模塊T2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接，所述第四單向?qū)ㄆ骷﨑4的陰極與上母線電容Cbus+和下母線電容Cbus-串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接。

所述鉗位模塊優(yōu)選的一種電路為：包括第四單向?qū)ㄆ骷﨑4和第一阻容單元Z1，所述第四單向?qū)ㄆ骷﨑4的陽極與第一開關(guān)模塊T1和第二開關(guān)模塊T2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接，所述第四單向?qū)ㄆ骷﨑4的陰極與上母線電容Cbus+和下母線電容Cbus-串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接；所述第一阻容單元Z1與第一開關(guān)模塊T1并聯(lián)連接。

所述鉗位模塊優(yōu)選的一種電路為：包括第五單向?qū)ㄆ骷﨑5，所述第五單向?qū)ㄆ骷﨑5的陽極與上母線電容Cbus+和下母線電容Cbus-串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接，所述第五單向?qū)ㄆ骷﨑5的陰極與第一單向?qū)ㄆ骷?D1和第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接。