[發明專利]一種對稱T型橋的雙開關三電平整流器

在審

• 申請號: 202110119630.0
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112865565A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馬輝;鄒旭;敬成;徐甜川
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M7/797;H02M1/42;H02M1/32
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種對稱T型橋的雙開關三電平整流器，包括兩組對稱的T型橋，兩個分裂電容C₁、C₂。其中，兩組T型橋的三個橋臂都分別由兩個二極管和一組雙向功率管構成，第一個T型橋包含二極管D₁、D₂、D₅、D₆、D₇、D₈，功率開關管S₁，二極管D₅、D₆、D₇、D₈和功率開關管S₁組成一組雙向功率管。第二個T型橋包含二極管D₃、D₄、D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂，功率開關管S₂，二極管D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂和功率開關管S₂組成一組雙向功率管。這兩組對稱的T型橋結構有利于處理散熱問題和系統模塊化設計。本發明采用功率開關管的不同組合方式實現了三電平的功能，即使雙向管在故障狀態下，該對稱T型橋的雙開關三電平整流器仍可實現對直流側的功率輸出。

技術領域

本發明涉及單相三電平整流器技術領域，具體涉及一種對稱T型橋的雙開關三電平整流器。

背景技術

隨著工業和經濟的發展，人們對電力變換器的要求越來越高，而且更加注重電力變換器的綠色環保性能。特別是國家嚴格標準的出臺，功率因數和諧波含量已成為設計電力電子設備時不得不考慮的因素。而傳統的兩電平拓撲的變換器采用的是二極管不控整流方式，導致電網側嚴重電流波形畸變的發生，給電網帶來了嚴重的諧波污染，并且該方式下設備功率因數較低。與此同時，兩電平拓撲的變換器分配到每個功率器件上的母線電壓值很大，因此這種拓撲不適用于高壓、大容量功率應用場合。因此，多電平變換器在高壓、大容量功率應用場合開始得到廣泛重視和應用，正處在由兩電平變換器向多電平變換器應用的一個快速發展階段。

發明內容

本發明提供一種對稱T型橋的雙開關三電平整流器，相較于兩電平整流器，通過增加一個電平數，使得本發明網側電流波形較兩電平整流器相應波形有更好的正弦度，即便開關頻率很低的情況下正弦度依然能有一定保證；大大提高了功率因數，有利于改善電網電能質量。

本發明采取的技術方案為：

一種對稱T型橋的雙開關三電平整流器，包括兩個對稱的T型橋，電容C₁、C₂；其中，兩個T型橋的三個橋臂分別由兩個二極管和一組雙向功率管構成；

第一個T型橋包含二極管D₁、D₂、D₅、D₆、D₇、D₈，開關管S₁，二極管D₅、D₆、D₇、D₈和開關管S₁組成一組雙向功率管。

第二個T型橋包含二極管D₃、D₄、D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂，開關管S₂，二極管D₉、D₁₀、D₁₁、D₁₂和開關管S₂組成一組雙向功率管；

電感L₁一端分別連接二極管D₁陽極、二極管D₅陽極、二極管D₂陰極、二極管D₆陰極，其連接節點構成端點a；