隔离型矩阵变换器及扇区切换软开关方法

摘要

本发明公开了一种隔离型矩阵变换器及扇区切换开关方法，隔离型矩阵变换器包括控制器、驱动器、矩阵变换器、隔离变压器、整流器，能够得到安全可靠的直流输出，以较小的滤波器，得到正弦化输入电流和单位功率因数，还实现了矩阵变换器扇区切换过程中功率管的软开关动作，避免了因扇区切换软开关失败所导致的高电压尖峰，保护了功率管，提高了变换效率，对矩阵变换器的实用化有积极意义，具有良好的应用前景。

主权项

隔离型矩阵变换器的扇区切换开关方法，其中隔离型矩阵变换器包括：控制器，用于检测三相交流电输入电压的瞬时值，产生扇区分割信号和功率管开关时序信号；驱动器，用于对控制器发出的扇区分割信号和功率管开关时序进行电压、电流放大，并进行隔离；矩阵变换器，包括3×2个双向开关管，所述3×2个双向开关管构成3×2的开关矩阵，每个开关管的导通与关断通过控制器发出的扇区分割信号和功率管开关时序信号控制，输出高频交变电压；隔离变压器，用于实现矩阵变换器的输出与整流器输入之间的电气隔离；整流器，用于将矩阵变换器输出的高频交变电压转化为直流电压；所述控制器的输入端接三相交流电，所述控制器的信号输出端通过驱动器与矩阵变换器内的开关管的驱动端相连接，所述矩阵变换器的输出端通过隔离变压器与整流器相连接；谐振电容和谐振电感，所述谐振电容和谐振电感相串联，设置在矩阵变换器与隔离变压器之间，并与隔离变压器相串联，为矩阵变换器提供谐振回路；输出滤波电感、输出滤波电容，所述输出滤波电感串联在整流器的正向输出端，所述输出滤波电容并联在输出滤波电感串联、整流器的负向输出端之间；其特征在于，包括以下步骤，步骤(1)，根据采集的三相交流电输入电压的瞬时值，控制器基于空间电压矢量或者双电压合成调制策略，产生输入电流的控制需求，并将输入电压的瞬时值投射到矢量图上；步骤(2)，控制器利用扇区分割信号将矢量图分割为六扇区；步骤(3)，在每个扇区内选取最高电压幅值与两相电压的差值分时作为矩阵变换器的输入电压；步骤(4)，矩阵变换器进行扇区切换，控制器输出的功率管开关时序信号，由两脉冲信号向四脉冲信号切换时，通过舍弃前一个开关周期内四脉冲的首脉冲，使得两脉冲工作模式和四脉冲工作模式顺利对接，实现矩阵变换器内双向开关管软开关动作的连续。