[實用新型]一種嵌位型升壓功率變換電路結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921625167.1
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN210724554U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王文波;王宏;魯錦鋒;周洪偉;梁歡迎
• 申請（專利權(quán)）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司;特變電工西安電氣科技有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/158
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

一種嵌位型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⒌诹鶈蜗驅(qū)ㄆ骷w跨電容C_fly、輸出上母線電容、輸出下母線電容以及負載單元組成；本實用新型中第五單向?qū)ㄆ骷糜趯⒌诙_模塊的電壓應力鉗位至下母線電壓；第六單向?qū)ㄆ骷糜趯⒌谒膯蜗驅(qū)ㄆ骷碾妷簯︺Q位至上母線電壓，從而避免半導體器件過壓擊穿的問題。發(fā)波控制上即可以使用同步發(fā)波，使控制簡單；也可以使用交錯發(fā)波，提高電感頻率，減小電感體積和損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及升壓功率變換電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌位型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，即通過該電路實現(xiàn)輸入一個電壓，輸出一個更高的電壓，進而實現(xiàn)功率變換，一般將能夠?qū)崿F(xiàn)輸入大于或等于三個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力，用較小耐壓等級的器件實現(xiàn)較高等級的電壓輸出。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。

飛跨電容三電平Boost升壓電路如圖1所示，當輸入電源已上電，由于飛跨電容的電壓為0，所以T2將承受整個輸入電壓，一般多電平 Boost電路中的各開關(guān)管耐壓均按0.5倍母線電壓或者上下母線電壓來選取，當輸入電壓大于上下母線電壓時，T2存在電壓擊穿的風險。當存在多路Boost輸出側(cè)并聯(lián)同一母線時，如光伏逆變器中普遍存在的多路 Boost應用，其中的一路或幾路已經(jīng)上電即母線電壓已經(jīng)建立，但仍存在某一路或幾路未上電，此時未上電的Boost電路中飛跨電容和輸入均為0，母線電壓全部加在第四單向?qū)ㄆ骷﨑4上，D4將承受整個母線電壓。結(jié)合三電平器件的應力按照半母線電壓選擇的需求，D4極易發(fā)生過壓損壞。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于提供了一種嵌位型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)使用不均壓問題。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種嵌位型升壓功率變換電路結(jié)構(gòu)，包括電源V_in、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、第四單向?qū)ㄆ骷﨑4、輸出上母線電容 C_bus+、輸出下母線電容C_bus-以及負載單元；所述電源V_in、電感L、第一開關(guān)模塊T1、第二開關(guān)模塊T2、依次串聯(lián)連接形成回路，所述第一單向?qū)ㄆ骷﨑1和第二單向?qū)ㄆ骷﨑2分別反向并聯(lián)在第一開關(guān)模塊T1和第二開關(guān)模塊T2上，第三單向?qū)ㄆ骷﨑3、第四單向?qū)ㄆ骷﨑4、輸出上母線電容C_bus+、輸出下母線電容C_bus-依次串聯(lián)連接，所述第三單向?qū)ㄆ骷﨑3的陽極與電感L和第一開關(guān)模塊T1的串聯(lián)節(jié)點相連接，所述輸出下母線電容C_bus-的負極與電源V_in的負極相連接，所述負載單元連接在輸出上母線電容C_bus+和輸出下母線電容C_bus-的輸出端，其特征在于還包括嵌位電路模塊。

所述嵌位電路模塊包括飛跨電容C_fly和第五單向?qū)ㄆ骷﨑5，所述飛跨電容C_fly的正端電連接在第三單向?qū)ㄆ骷﨑3和第四單向?qū)ㄆ骷?D4串聯(lián)節(jié)點處，飛跨電容C_fly的負端電連接在第一開關(guān)模塊T1和第二開關(guān)模塊T2串聯(lián)節(jié)點處；所述第五單向?qū)ㄆ骷﨑5的陽極與飛跨電容C_fly的負端相連接，所述第五單向?qū)ㄆ骷﨑5的陰極與輸出上母線電容C_bus+和輸出下母線電容C_bus-的串聯(lián)節(jié)點相連接。