[發(fā)明專利]基于直流側(cè)電容諧振的電力電子變壓器開關(guān)控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110019796.5
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112671250A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙聰;李子欣;胡鈺杰;李耀華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M3/335;H02M7/219;H02M7/5387
• 代理公司: 北京瀚仁知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;屠曉旭

1.一種基于直流側(cè)電容諧振的電力電子變壓器開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括第一變流器、第二變流器和第三變流器；

所述第一變流器包括功率半導(dǎo)體S1、功率半導(dǎo)體S2、功率半導(dǎo)體S3和功率半導(dǎo)體S4，用于將輸入側(cè)的交流電壓U_in變換為直流電壓U_dc1；

所述第二變流器包括功率半導(dǎo)體Q1、功率半導(dǎo)體Q2、功率半導(dǎo)體Q3、功率半導(dǎo)體Q4、功率半導(dǎo)體Q5、功率半導(dǎo)體Q6、功率半導(dǎo)體Q7、功率半導(dǎo)體Q8、電容器C1、電容器C2和高頻變壓器，用于將直流電壓U_dc1變換為直流電壓U_dc2；所述高頻變壓器，其漏感為L_δ，原邊與副邊的匝比為n:1；

所述第三變流器包括功率半導(dǎo)體R1、功率半導(dǎo)體R2、功率半導(dǎo)體R3和功率半導(dǎo)體R4，用于將直流電壓U_dc2變換為輸出側(cè)的交流電壓U_out。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于直流側(cè)電容諧振的電力電子變壓器開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變流器，其連接關(guān)系為：

所述功率半導(dǎo)體S1的源極和功率半導(dǎo)體S2的漏極連接到一起作為第一變流器的正輸入端；

所述功率半導(dǎo)體S3的源極和功率半導(dǎo)體S4的漏極連接到一起作為第一變流器的負(fù)輸入端；

所述功率半導(dǎo)體S1的漏極和功率半導(dǎo)體S3的漏極連接到一起作為第一變流器的正輸出端；

所述功率半導(dǎo)體S2的源極和功率半導(dǎo)體S4的源極連接到一起作為第一變流器的負(fù)輸出端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于直流側(cè)電容諧振的電力電子變壓器開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二變流器，其連接關(guān)系為：

所述功率半導(dǎo)體Q1的源極和功率半導(dǎo)體Q2的漏極一起連接至高頻變壓器的正輸入端；

所述功率半導(dǎo)體Q3的源極和功率半導(dǎo)體Q4的漏極一起連接至高頻變壓器的負(fù)輸入端；

所述功率半導(dǎo)體Q1的漏極和功率半導(dǎo)體Q3的漏極一起至電容器C1的正極作為第二變流器的正輸入端；

所述功率半導(dǎo)體Q2的源極和功率半導(dǎo)體Q4的源極一起至電容器C1的負(fù)極作為第二變流器的負(fù)輸入端；

所述第二變流器的正輸入端連接至所述第一變流器的正輸出端；所述第二變流器的負(fù)輸入端連接至所述第一變流器的負(fù)輸出端；

所述功率半導(dǎo)體Q5的源極和功率半導(dǎo)體Q6的漏極一起連接至高頻變壓器的正輸出端；

所述功率半導(dǎo)體Q7的源極和功率半導(dǎo)體Q8的漏極一起連接至高頻變壓器的負(fù)輸出端；

所述功率半導(dǎo)體Q5的漏極和功率半導(dǎo)體Q7的漏極一起至電容器C2的正極作為第二變流器的正輸出端；

所述功率半導(dǎo)體Q6的源極和功率半導(dǎo)體Q8的源極一起至電容器C2的負(fù)極作為第二變流器的負(fù)輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于直流側(cè)電容諧振的電力電子變壓器開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第三變流器，其連接關(guān)系為：

所述功率半導(dǎo)體R1的源極和功率半導(dǎo)體R2的漏極連接到一起作為第三變流器的正輸出端；

所述功率半導(dǎo)體R3的源極和功率半導(dǎo)體R4的漏極連接到一起作為第三變流器的負(fù)輸出端；

所述功率半導(dǎo)體R1的漏極和功率半導(dǎo)體R3的漏極連接到一起作為第三變流器的正輸入端；

所述功率半導(dǎo)體R2的源極和功率半導(dǎo)體R4的源極連接到一起作為第三變流器的負(fù)輸入端；

所述第三變流器的正輸入端連接至所述第二變流器的正輸出端；所述第三變流器的負(fù)輸入端連接至所述第二變流器的負(fù)輸出端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于直流側(cè)電容諧振的電力電子變壓器開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變流器，其工作過程為：

當(dāng)所述第一變流器交流輸入側(cè)電壓U_in幅值為正時(shí)，第一變流器的功率半導(dǎo)體S1和功率半導(dǎo)體S4導(dǎo)通，功率半導(dǎo)體S2和功率半導(dǎo)體S3關(guān)斷；

當(dāng)所述第一變流器交流輸入側(cè)電壓U_in幅值為負(fù)時(shí)，第一變流器的功率半導(dǎo)體S2和功率半導(dǎo)體S3導(dǎo)通，功率半導(dǎo)體S1和功率半導(dǎo)體S4關(guān)斷。