[發明專利]一種電流移相并聯電路

有效

• 申請號: 202110344758.7
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113162452B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 杜心林;田雅光;李瑞英
• 申請（專利權）人: 北京琦安電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M1/088
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 劉小哲

本發明涉及一種電流移相并聯電路，包括逆變電路，移相控制模塊、共模差模集成電感，移相控制模塊連接逆變電路的第一橋和第二橋，共模差模集成電感分別連接在第一橋和第二橋的輸出端，所述移相控制模塊分時驅動逆變電路的第一橋和第二橋，使第一橋和第二橋輸出的電流差被所述共模差模集成電感抑制。解決了傳統功率模塊直接并聯時存在由于動、靜態特性不一致引起的均流不可控的問題，以及降低了負載繞組的dv/dt電應力，延長電機壽命。

技術領域

本發明總體涉及DC/AC功率變換技術領域，更具體地，涉及一種電流移相并聯電路。

背景技術

大功率電氣傳動或逆變電源應用領域輸出電流大，而現有的功率器件單個模塊電流能力有限，實際應用中一般采用多模塊直接并聯運行，然而功率模塊在技術性能上存在差異，其導通壓降、動態開關特性參數不一致，如果匹配參數挑選不好，將會導致均流性能變差，影響功率模塊并聯效果，嚴重時會導致功率模塊失效，降低系統可靠性。

因此，如何解決現有技術中功率模塊直接并聯運行效果差的問題，是亟需解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種電流移相并聯電路，包括逆變電路，移相控制模塊1、共模差模集成電感2，其中，逆變電路包括濾波電容、第一功率模塊3、第二功率模塊4、負載5，兩個濾波電容串聯在直流側正負極之間，兩個濾波電容之間為中性點；所述第一功率模塊3包括第一功率器件31、第二功率器件32，其中，第一功率器件31的C端作為第一功率模塊3的正極輸入端，與直流電源正極連接，第一功率器件31的E端與第二功率器件32的C端連接，構成第一功率模塊3的輸出端，第二功率器件32的E端作為第一功率模塊3的負極輸入端，與直流側負極連接；所述第二功率模塊4包括第三功率器件41、第四功率器件42，其中，第三功率器件41的C端作為第二功率模塊4的正極輸入端，與直流電源正極連接，第三功率器件41的E端與第四功率器件42的C端連接，構成第二功率模塊4的輸出端，第四功率器件42的E端作為第二功率模塊4的負極輸入端，與直流電源負極連接；所述負載5一端連接第一功率模塊3的輸出端和第二功率模塊4的輸出端，另一端連接電容中性點；所述移相控制模塊1分別與所述第一功率器件31的G端、所述第三功率器件41的G端連接，用于控制第一功率器件31和第三功率器件41激勵信號時間差；所述共模差模集成電感2包括鐵芯21、第一線圈22與第二線圈23，所述鐵芯21有兩個平行邊，所述第一線圈22與第二線圈23匝數相等、采用相同繞制方向圍繞在鐵芯21平行的兩個邊上，所述第一線圈22串聯設置在第一功率模塊3的輸出端與負載之間，所述第二線圈23串聯設置在第二功率模塊4的輸出端與負載之間。

根據本發明的一種實施方式，所述移相控制模塊1還包括DSP模塊，所述DSP模塊控制PWM管腳發出帶移相Δt的2個脈沖，經過移相控制模塊1整形、隔離放大后得到激勵信號時間差Δt。

根據本發明的一種實施方式，還包括計算模塊，所述計算模塊與所述移相控制模塊1電連接，用于根據內置公式計算出Δt并將Δt傳遞到移相控制模塊1。

根據本發明的一種實施方式，所述移相控制模塊1還包括第二移相控制模塊，分別與所述第二功率器件32的G端、所述第四功率器件42的G端，用于控制第二功率器件32和第四功率器件42激勵信號時間差。

根據本發明的一種實施方式，所述鐵芯21為“U”型段拼接“I”型段構成，U”型段開口朝向“I”型段，中間間隔有氣隙，用于防止鐵氧體發生磁飽和。

本發明中，采用移相控制模塊控制功率模塊通電流的時間，實現了多功率模塊電流差異可控并聯，解決了傳統功率模塊直接并聯因器件參數差異導致的均流問題；采用共模差模集成電感，抑制了Δt期間的差模電流ΔI，并使逆變器在此期間輸出0電平；采用移相控制模塊與共模差模集成電感，降低了負載承受的dv/dt，減少負載繞組電暈擊穿的幾率，解決了功率模塊容易失效的問題。

附圖說明

圖1是一種電流移相并聯電路的結構示意圖；