[發明專利]基于三開關管的雙升壓三電平整流器

在審

• 申請號: 202010550130.8
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111756257A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 馬輝;鄭凱通;魯海鵬
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/156;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

基于三開關管的雙升壓三電平整流器，該整流器包括交流電源u_g、雙耦合磁繞組N₁、雙耦合磁繞組N₂、電容C₁、電容C₂、開關管Q₁~Q₃、二極管D₁~D₁₀。本發明一種基于三開關管的雙升壓三電平整流器，通過采用雙向管結構以及開關管的不同組合實現了三電平，諧波含量低，且具有穩定的電平轉換功能；當雙向管結構處于故障狀態下，電路仍可實現對直流側的功率輸出。

技術領域

本發明涉及電力電子電能變換技術領域，具體涉及一種基于三開關管的雙升壓三電平整流器。

背景技術

隨著現代電力電子技術的工業化發展，整流技術已較為成熟，而電力電子裝置的廣泛應用，尤其是一些非線性電力電子設備產生的諧波污染使得電能傳輸、轉換及利用的效率降低，嚴重時可導致設備發生故障甚至損壞。如傳統兩電平整流技術中，存在的諧波含量高、電感體積大及較高的電壓/電流應力帶來的可靠安全性等問題。

目前所采用的功率因數校正(PFC)技術，通常在交流輸入側加入橋式整流電路，以實現交流-直流變換，減小諧波危害，在開關電源、充電樁及軌道交通等領域被廣泛應用。在中大功率應用場合下，為降低損耗，提高功率傳輸容量，軟開關技術以及大量新型拓撲結構被相繼提出，其中，無橋PFC電路具有廣闊的應用前景，而多電平變流技術的發展為實現其高可靠性、高頻性、低輸入高輸出等高效率應用場合提供了一種全新思路，成為國內外學者的研究的一個熱點。

發明內容

本發明提供一種基于三開關管的雙升壓三電平整流器，通過采用雙向管結構以及開關管的不同組合實現了三電平，有利于降低諧波，并具有穩定的電平轉換功能；當雙向管結構處于故障狀態下，電路仍可實現對直流側的功率輸出。

本發明采取的技術方案為：

基于三開關管的雙升壓三電平整流器，該整流器包括：

交流電源u_g、雙耦合磁繞組N₁、雙耦合磁繞組N₂、電容C₁、電容C₂、開關管Q₁～Q₃、二極管D₁～D₁₀；

交流電源u_g一端、二極管D₁的陰極、雙耦合磁繞組N₁一端連接在一起，構成節點c；

交流電源u_g另一端、二極管D₂的陰極、雙耦合磁繞組N₂一端連接在一起，構成節點d；

雙耦合磁繞組N₁另一端、二極管D₃的陽極、開關管Q₁的漏極連接在一起，構成節點a；

雙耦合磁繞組N₂另一端、二極管D₄的陽極、開關管Q₂的漏極、二極管D₅的陽極、二極管D₆的陰極連接在一起，構成節點b；

二極管D₃的陰極、二極管D₄的陰極、二極管D₇的陽極連接在一起，構成節點e；

二極管D₁的陽極、二極管D₂的陽極、二極管D₈的陰極、開關管Q₁的源極、開關管 Q₂的源極連接在一起，構成節點f；