自适应三相平衡控制的级联型三相桥式变换器

摘要

本发明公开一种新型的级联三相桥式变换器，属于AC/DC变换器。该变换器包括星形连接且不带中性线的三相交流电源、三个输入电感和三个级联在一起的三相电压型桥式变换器。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的电压应力，使该变换器适合应用在高压大功率等级场合，并且在三相输入电源不平衡时相间能量可互相补偿，使每个三相桥的直流输出电压自动均衡；利用三相桥桥臂之间的级联，使其比同级级联(m级)的由单相H桥级联变换器构成的三相级联变换器少用6只有源开关管和m+1个输出电容，以降低变换器的成本和体积。

主权项

自适应三相平衡控制的级联型三相桥式变换器，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ua、ub、uc；三个与每相电源串联的输入升压电感La、Lb、LC，其电感值相同，三个电感的输出端分别记为A、B、C；三个结构完全相同的三相电压型桥式变换器，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；每个三相电压型桥式变换器由6只型号相同的IGBT Sap、Sbp、Scp、San、Sbn、Scn、6只与IGBT反并联且型号相同的二极管D、一个输出滤波电容C和电阻负载R构成；其中，A相上桥臂开关管Sap的发射极与下桥臂开关管San的集电极相连，B相上桥臂开关管Sbp的发射极与下桥臂开关管Sbn的集电极相连，C相上桥臂开关管Scp的发射极与下桥臂开关管Scn的集电极相连，Sap、Sbp和Scp的集电极与输出滤波电容C的正极连在一起，San、Sbn和Scn的发射极与输出滤波电容C的负极连在一起，负载电阻R与输出滤波电容C并联；三个三相桥的三个输出电容分别记为C1、C2、C3，其电容值相同，三个负载电阻分别记为R1、R2、R3，其阻值相同；三组直流输出电压分别记为Uo1、Uo2、Uo3；三个三相桥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La的输出端A与A1相连， B1与A2相连，B2与B相输入电感Lb的输出端B相连，C2与B3相连，C3与C相输入电感Lc的输出端C相连，A3与C1相连。