[發明專利]一種基于零電流軟開關的swiss整流器

在審

• 申請號: 202011472553.9
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112532078A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 顏景斌;李航天;劉明亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M7/217;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電力電子領域，具體是一種以零電流轉換作為軟開關的swiss整流器。該整流器包括：三相不可控整流橋、上下各串接一個DC?DC Buck斬波器、一個有源三次諧波電流注入網絡、兩個快速可關斷開關管（T+和T）以及兩個零電流開關PWM變換器單元。整流器的三相交流輸入電源取自電網對稱三相電，通過濾波器后再接三相不可控整流橋。本發明是一種單向、降壓、帶有功率因數校正功能的新型三相DC?DC整流器。與傳統的整流器相比它具有單位功率因數運行，開關損耗小，輸入電流諧波率低，全電壓可調等優異性能。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，具體是一種以零電流轉換作為軟開關的新型三相電壓整流器。

背景技術

隨著工業技術的飛速發展，人們對使用的電能的質量要求越來越高，在能源日益危機的今天，以高效節能、優質合理使用電能為特點的電力電子裝置得到了前所未有的發展。電力電子設備的使用已經非常廣泛，無論是對于一個小的家庭，還是對于一個大的國家，它都已經不可或缺。但是過度的使用，同時也帶來了新的問題，即諧波問題。隨著諧波問題的嚴重化，其對電網的影響也是更加嚴重。所以，為了降低電能的損耗，降低諧波變得刻不容緩。

因此尋找一種新型的整流器拓撲結構顯得極其重要，整流器的開關損耗與開關頻率之間呈線性關系，隨著開關頻率的提高，開關損耗就會越來越大，這時候就需要采用軟開關技術來降低開關損耗，同時減少諧波提升電能質量。而零電流開關PWM變換器就是一種運用較為廣泛的軟開關。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種基于零電流軟開關的swiss整流器，此整流器此電路具有較低的器件電壓應力、寬范圍降壓輸出、較強輸入、輸出電流控制能力的特點，具有高頻、高效傳輸、全負載。同時由于使用了零電流開關PWM變換器作為軟開關，未增大導電損耗的情況下大大降低了開關損耗。

一種基于零電流軟開關的swiss整流器，包括由 6 個二極管構成的整流橋，輸入濾波電路，由6個二極管和6個IGBT組成的諧波注入電路，以及兩個零電流開關PWM變換器軟開關單元，其特征在于其基本電路為三相 Buck 型 PFC 整流電路。其中所述的濾波電路為LC型濾波電路，其電容公共端接地；所述的整流橋和諧波注入電路共同構成輸入電壓的選擇部分，其為相互并聯的三相橋臂，每相橋臂包括兩個串聯的二極管以及橋臂的中點一側串聯兩個方向不同的具有低正向壓降的IGBT管作為開關管T+和T-，然后串接RLC輸出電路。另一側經輸入濾波電路與三相電壓源相連。所述的開關PWM變換器軟開關單元是在開關管上并聯一個二極管再串聯一個諧振電感，在buck電路二極管上并聯一個開關單元完成開關管T-和T+的零電流關斷。

附圖說明

為更清楚的說明本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器，下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。

圖1為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器結構示意圖。

圖2為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器中零電流開關PWM變換器軟開關單元。

圖3為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器中三相諧波網絡的導通狀態。

圖4為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器的統一區間瞬時等效電路。

圖5為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器第一階段T-，T+同時導通的工作狀態。

圖6為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器第二階段T-截止，T+導通的工作狀態。

圖7為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器第三階段T-導通，T+截止的工作狀態。

圖8為本發明一種基于零電流軟開關的swiss整流器第四階段T-，T+同時截止的工作狀態。

具體實施方式