三相线电压级联VIENNA变换器

摘要

本发明公开一种新型三相线电压级联VIENNA变换器，属于AC/DC变换器。该变换器包括星形连接的三相交流电源、九个输入电感和三个级联的VIENNA变换器。本发明利用三相输入线电压级联叠加的连接方式以降低开关管电压应力，提升电压等级，使其可应用在高压大功率等级场合；并且直流侧可输出相同或者不同的电压，同时为多路负载供电；可实现有源功率因数校正，可以降低总谐波畸变THD；与三相全控型级联H桥整流器相比，本发明所提出的变换器在均为三个模块级联时可以少用27个全控型电力半导体器件。与全部应用全控型电力半导体器件采用同样三相桥线电压级联的整流器相比，则少用一半的全控型电力半导体器件，且开关管的耐压要求降低一半，降低了变换器的成本和体积。

主权项

三相线电压级联VIENNA变换器，其特征在于，其二级级联拓扑包含：星形连接且不带中性线的三相输入电源u_a、u_b、u_c；九个与每相桥臂串联的输入升压电感L_a1、L_b1、L_c1，L_a2、L_b2、L_c2，L_a3、L_b3、L_c3，其电感值相同，其中三个与三相电源连接的升压电感的输出端，分别记为A、B、C；三个结构完全相同的三相三线VIENNA变换器，三个三相桥对应相上下两桥臂的连接点分别记为A1、B1、C1，A2、B2、C2和A3、B3、C3；每个三相三线VIENNA变换器是由3个双向功率开关K_A、K_B、K_C，6个快速整流二极管D_af+、D_af‑、D_bf+、D_bf‑、D_cf+、D_cf‑和两组直流输出电容C_f1、C_f2，一个电阻负载R组成。三个三相VIENNA变换器的六个输出电容分别记为C_af1、C_af2、C_bf1、C_bf2、C_cf1、C_cf2；三个负载电阻分别记为R₁、R₂、R₃；三组直流输出电压分别记为U_O1、U_O2、U_O3；六个输出电容的电压值分别记为u_dc1、u_dc2、u_dc3、u_dc4、u_dc5、u_dc6。三个三相VIENNA变换器是通过输入侧的线电压级联在一起的，具体连接方式为：A相输入电感L_a1的输出端A与A1相连，B1通过升压电感L_b1、L_a2与A2相连，B2与B相输入电感L_b2的输出端B相连，C2通过升压电感L_c2、L_b3与B3相连，C3与C相输入电感L_c3的输出端C相连，A3通过升压电感L_a3、L_c1与C1相连。