[發明專利]一種多重化分立IGBT組成的雙向多電平DC-DC電路

在審

• 申請號: 202210126328.2
• 申請日: 2022-02-10
• 公開（公告）號: CN114337284A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 李昱;趙哈;梁軍亮;楊凱
• 申請（專利權）人: 西安科湃電氣有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/08
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 吳甘棠

本發明公開了一種多重化分立IGBT組成的雙向多電平DC?DC電路，包括Buck?Boost電路，Buck?Boost電路包括正Buck?Boost電感、負Buck?Boost電感、Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down管，正Buck?Boost電感一端與正直流連接，另一端分別與Buck_Up管的E極和Boost_Up管的C極連接，負Buck?Boost電感一端與負直流連接，另一端分別與Boost_Down管的E極和Buck_Down管的C極連接，且Buck_Up管的C極輸出P+，Buck_Down管的E極輸出G?，Boost_Up管的E極和Boost_Down管的C極連接并輸出中點N；Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down管結構相同，均為三個IGBT并聯構成。本發明使用三路三重化處理會大大減少共模干擾，所以該電路的直流輸入非常簡單，并且大大減少前級直流輸入濾波電感和濾波電容的數量和尺寸，節省成本。

技術領域

本發明涉及DC-DC變換器應用技術領域，具體涉及一種多重化分立IGBT 組成的雙向多電平DC-DC電路。

背景技術

隨著半導體器件的快速發展，絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate BipolarTransistor IGBT)具有高電壓、大電流、易于驅動，工作頻率廣等優點，并且通過并聯單管IGBT可以做到更高的開關頻率，更低的應用成本，所以分立 IGBT器件應用得到廣泛推廣。

隨著電力電子技術的飛速發展，電力供給系統也有了很大的發展空間，同時，功率半導體器件的研究也得到了長足進步。DC-DC等電能變換技術在用戶和電網之間有著十分良好的緩沖匹配作用。DC-DC變換器是將一種直流電變換為其他形式的直流電技術，比如Boost變換器、Buck變換器、Buck-Boost 變換器等一系列不同功能的變換器。

多電平IGBT拓撲結構具有降低損耗、輸出濾波器更好、采用相同耐壓水平的功率開關元件是，可以承受更高的直流母線電壓等優點，在電力電子行業中的到廣泛的應用。

近年來,隨著光伏發電和儲能技術的不斷進步,以光伏儲能為基礎的直流微電網系統受到了國內外工業界和學術界的廣泛關注。帶有雙向DC-DC變換器的儲能系統是必不可少的環節。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種多重化分立IGBT組成的雙向多電平DC-DC電路。

本發明公開了一種多重化分立IGBT組成的雙向多電平DC-DC電路，包括Buck-Boost電路，所述Buck-Boost電路包括正Buck-Boost電感、負 Buck-Boost電感、Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down 管，所述正Buck-Boost電感一端與正直流連接，另一端分別與所述Buck_Up 管的E極和所述Boost_Up管的C極連接，所述負Buck-Boost電感一端與負直流連接，另一端分別與所述Boost_Down管的E極和所述Buck_Down管的 C極連接，且所述Buck_Up管的C極輸出P+，所述Buck_Down管的E極輸出G-，所述Boost_Up管的E極和所述Boost_Down管的C極連接并輸出中點N；

其中，所述Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down管結構相同，均為三個IGBT并聯構成。

優選的是，還包括直流輸入電路，所述直流輸入電路包括分別輸入正直流和負直流的兩個100A的五金爪牙端子。

優選的是，還包括與所述直流輸入電路連接的軟啟動電路，所述軟啟動電路包括并聯設置的繼電器和軟啟電阻。

優選的是，還包括用于采樣直流輸入電流的電流采樣電路，所述電流采樣電路包括電流采樣霍爾和校正電容，所述校正電容并聯設置在所述電流采樣霍爾輸入電源之間。