一种功率变换器

摘要

本发明涉及一种功率变换器，包括多输出变压器，其原边与高压电源连接，每一副边绕组与斩控单元连接，用于提供多电平输出电压；控制单元，与所述斩控单元连接，用于提供斩控单元进行斩波控制所需的脉宽调制信号；斩控单元，其中与输出同相电压副边绕组连接的斩控单元相级联，用于根据控制单元的脉宽调制信号对所述多电平输出电压进行斩波控制，输出幅值连续可调的正弦脉冲电压或正弦脉冲电流。利用该功率变换器有效降低谐波，可用于高压电机软启动装置，也可用于其它需要连续调节高等级电压幅值场合。

主权项

一种功率变换器，其特征在于，该功率变换器包括：变压器，其原边与高压电源连接，每一副边绕组与一个斩控单元连接，所述变压器用于提供多电平输出电压；中央控制单元，与所述每一斩控单元连接，用于提供斩控单元进行斩波控制所需的脉宽调制信号；以及多个斩控单元，其中与输出同相电压副边绕组连接的斩控单元相级联，用于根据中央控制单元的脉宽调制信号对所述多电平输出电压进行斩波控制，输出幅值连续可调的正弦脉冲电压或正弦脉冲电流；所述每一斩控单元包括：单元功率电路，通过输入端子与变压器的一个副边绕组连接，由依次连接的输入滤波器、斩波开关、续流开关、输出滤波器构成，所述斩波开关导通时与负载交换功率，所述续流开关导通时与负载形成续流回路；以及单元控制电路，与单元功率电路和中央控制单元连接，接收中央控制单元发送的脉宽调制信号，控制斩波开关和续流开关交替导通；所述斩波开关由两个单向开关(sp、sn)反串联构成，所述续流开关由两个单向续流开关(spc、snc)反串联构成；根据单元功率电路中的电流i方向和中央控制单元发送的脉冲P的变化方向，每个斩控单元的斩波开关(sp、sn)和续流开关(spc、snc)的切换控制采用四步换流法进行斩波控制，所述四步换流法的四种状态及其斩波控制分别为：状态一，单元功率电路中的电流i为正向，且脉宽调制信号由低电平上升到高电平；此时通过关断续流开关(spc、snc)，并导通斩波开关(sp、sn)实现斩波控制；状态二，单元功率电路中的电流i为正向，且脉宽调制信号由高电平下降到低电平；此时通过关断斩波开关(sp、sn)，并导通续流开关(spc、snc)实现斩波控制；状态三，单元功率电路中的电流i为反向，且脉宽调制信号由低电平上升到高电平；此时通过关断续流开关(spc、snc)，并导通斩波开关(sp、sn)实现斩波控制；状态四，单元功率电路中的电流i为反向，且脉宽调制信号由高电平下降到低电平；此时通过关断斩波开关(sp、sn)，并导通续流开关(spc、snc)实现斩波控制。