大功率混合级联桥式单位功率因数整流器

摘要

本发明大功率混合级联桥式单位功率因数整流器，主功率电路包括升压电感和级联的模块，级联的模块包括第一模块至第六模块，级联为单相桥式或三相星接、角接或双星接的多种单位功率因数整流器的主功率电路。其优点在于：无需使用工频变压器，可以使用低耐压的功率开关管完成高电压下的大功率整流变换，全控型开关器件的使用数量大大减少。整流器可以在超前、滞后或单位功率数等多种工况下运行。简化了主功率电路的拓扑结构，降低了成本，提高了效率，降低了控制的复杂性，系统控制简单，在工程实际应用如高压直流输电、大功率电力电子变压器、大功率中高压交-直-交变频器等应用领域具有重要的应用价值。

主权项

一种大功率混合级联桥式单位功率因数整流器，包括主功率电路，所述主功率电路包括升压电感L_s和由级联方式构成的模块，所述由级联方式构成的模块包括第一模块(A)、第二模块(B)和第三模块(C)，其中：所述第一模块(A)包括开关器件(IGBT)、快恢复二极管D₀、输出直流电容C₀和负载R₀；所述第二模块(B)包括二极管整流桥和N个级联的第一模块(A)；所述第三模块(C)包括由全控型器件(IGBT)构成的单相全控桥整流电路、输出直流电容C₁和负载R₁，全控桥整流电路的输出端与相互并联的输出直流电容和负载相连；其特征在于：所述由级联方式构成的模块为第五模块(E)，所述第五模块(E)包括M个第二模块(B)和L个第三模块(C)，其中：各个第二模块(B)的单相二极管整流桥的一个交流输入端(d)与所级联的下一个第二模块(B)中的单相二极管整流桥的一个交流输入端(c)依次相连，第二模块(B)级联后剩余两个自由端，即第一个第二模块(B)中的单相二极管整流桥的另一个交流输入端(c)和第M个第二模块(B)中的单相二极管整流桥的另一个交流输入端(d)；各个第三模块(C)中的单相全控型整流桥的一个交流输入端(f)与所级联的下一个第三模块(C)中的单相全控型整流桥的一个交流输入端(e)依次相连，级联起来的第三模块(C)剩余的两个自由端，即第一个第三模块(C)中的单相全控型整流桥的另一个交流输入端(e)与第L个第三模块(C)中的单相全控型整流桥的另一个交流输入端(f)；第M个第二模块(B)中的单相二极管整流桥的一个交流输入端(d)与第一个第三模块(C)中的单相全控型整流桥的另一个交流输入端(e)相连，M个级联的第二模块(B)和L个级联的第三模块(C)按此方式连接后构成所述第五模块(E)；所述第五模块(E)剩余两个自由端，即第一个第二模块(B)中的单相二极管整流桥的另一个交流输入端(c)与第L个第三模块(C)中的单相全控型整流桥的另一个交流输入端(f)经升压电感L_s串联接入交流电网。其中，N、M、L为正整数。