一种变流电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种变流电路，它包括三相电压源电路单元、三相整流电路单元、逆变电路单元。与传统的三相三线型PFC/APF/SVG等相比，本实用新型专利技术的变流电路可以只采用一个电感，也可根据具体需求将该电感设计为两个电感在回路中串联的等效形式，且具有更少的开关动作，从而降低系统成本，开关周期内仅三个开关管动作，开关损耗小；变流电路可采用简单的PWM载波调制，控制方法简单，系统效率较高。

A converter circuit

The utility model discloses a converter circuit, which comprises a three-phase voltage source circuit unit, a three-phase rectifier circuit unit and an inverter circuit unit. Compared with the traditional three-phase three line PFC / APF / SVG, the converter circuit of the utility model can use only one inductor, or the inductor can be designed as the equivalent form of two inductors in series in the circuit according to the specific needs, and has less switching action, thus reducing the system cost, only three switches act in the switching cycle, and the switching loss is small; the converter circuit can use simple Single PWM carrier modulation, simple control method, high system efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种变流电路
本技术属于电力电子
，具体涉及一种低开关损耗的变流电路，适用于三相应用场合。
技术介绍
逆变电路的应用非常广泛。在已有的各种电源中，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源与公共电网交换能量或向交流负载供电时，就需要逆变电路；另外，有源电力滤波器、交流电动机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛，其电路的核心部分都是逆变电路。传统桥式逆变电路具有成本低、结构简单的优点，但是上下桥臂之间必须存在死区的问题，且传统桥式逆变电路控制器设计复杂，系统调试难度大。开关耐压为总输入电压，使得开关耐压等级较高，这些问题限制了逆变电路开关频率，导致开关损耗较高。同时输出电压谐波含量丰富，从而导致其输出滤波电感的体积和损耗都较大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种变流电路，该电路结构简单，能够有效降低功率器件的开关损耗和导通损耗，有利于提高电路效率。本技术提供的一种变流电路，包括电压源电路单元、整流电路单元、逆变电路单元。其中电压源电路单元由Ua、Ub、Uc三相互成120°的三个正弦电压源组成，Ua、Ub、Uc电源的一端连在一起；整流电路单元由第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块组成，每个开关模块均有1、2、3端口，第一开关模块的1端口与Ua的另一端相连，第二开关模块的1端口与Ub的另一端口相连，第三开关模块的1端口与Uc的另一端相连；第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块的2端口连接在一起后，与电感L1的一端连在一起，第一开关模块、第二开关模块和第三开关模块的3端口连接在一起后，与电感L2的一端连在一起；逆变电路单元由第四开关模块构成，第四开关模块有1、2端口，其中1端口与电感L1的另一端相连，2端口和电感L2的另一端相连。优选的，开关模块可以由多个功率开关管与二极管通过不同的组合形式构成。优选的，所述其内部的逆变电路单元或第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块由多个含反并二极管的功率开关通过不同的方式连接而成。其典型的连接方法如图1中所示。优选的，电路中开关模块所用开关由含反并二极管的功率开关管构成，这些功率开关管连接方式如图1中所示，俗称按对管的连接办法。优选的，功率开关管是MOSFET、IGBT或二极管的组合。优选的，在实施电感电流控制的前提下，通过第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块实现电流在三个电压源之间的合理分配。优选的，通过控制三相整流电路单元，实现三相电流中绝对值最大一项对应的开关模块低频切换，另外两相对应的开关模块高频切换，有利于减小开关损耗。本技术的有益效果为：与传统的三相三线型PFC/APF/SVG等相比，只采用一个电感(按照电路理论的相关常识，这里直接认为L1、L2两个串联的电感等效为一个电感)，且具有更少的开关动作，从而降低系统成本，开关周期内仅三个开关管动作，开关损耗小；变流电路可采用简单的PWM载波调制，控制方法简单，系统效率较高。附图说明图1是本技术实施例1的一种变流电路结构示意图。图2（1）和图2（2）是本技术实施例1的电感电流波形控制框图。图3（1）~图3（8）是本技术的三相整流电路单元典型的几种开关模块。图4（1）~图4（6）是本技术的变流电路单元典型的几种开关模块。图5（1）~图5（10）是本技术的几种典型实施电路图。图6是本技术实施例1的三相电流波形示意图及区间定义图。图7是本技术实施例1的区间1电流回路示意图。图8是本技术实施例1的区间1电流回路示意图。图9是本技术实施例1的区间1电流回路示意图。图10是本技术实施例1的区间1电流回路示意图。图11是本技术衍生拓扑图5(1)的在区间1的电流回路示意图。图12是本技术的一种变流电路结构示意图。具体实施方式为了更具体的描述本技术，下面结合附图及具体实施方式对本技术的技术方案进行详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非特别说明。实施例1：如图1所示，本实施例提出了一种变流电路，包括电压源电路单元（1）、整流电路单元（2）、逆变电路单元（3）。其中电压源电路（1）由Ua、Ub、Uc三相互相对称的三个电压源组成，Ua、Ub、Uc电源的一端连在一起，另一端分别与整流电路（2）的1端口相连；整流电路单元（2）由第一开关模块（201）、第二开关模块（202）、第三开关模块（203）组成，每个开关模块均有1、2、3端口，第一开关模块（201）的1端口与Ua的另一端相连，第二开关模块（202）的1端口与Ub的另一端口相连，第三开关模块（203）的1端口与Uc的另一端相连；第一开关模块（201）、第二开关模块（202）、第三开关模块（203）的2端口连接在一起后，与电感L1的一端连在一起，第一开关模块（201）、第二开关模块（202）、第三开关模块（203）的3端口连接在一起后，与电感L2的一端连在一起；逆变电路单元（3）由S13、S14、S15、S16及电容C1组成，S13的集电极、S14的集电极与电容C1的正极相连，S13的发射极、S15的集电极与电感L1的另一端相连，S14的发射极、S16的集电极与电感L2的另一端相连，S15的发射极、S16的发射极与电容C1的负极相连。如图1所示，本实施例的整流电路单元（2）中的开关模块为：2端口与开关S1的集电极相连，开关S1的发射极与开关S2的集电极相连，开关S2的发射极、开关S3的集电极与1端口相连，开关S3的发射极与开关S4的集电极极相连，开关S4的发射极与3端口相连。如图1所示，本实施例中整流电路单元（2）或逆变电路单元中的开关由带反并二极管的功率开关管组合而成。该功率开关管可以为MOS管、IGBT管，本领域的技术人员应该理解到，本技术不局限于上述两种半导体功率开关管，还可以是其他可执行开关操作的功率元件。本领域普通技术人员无需过多思考，通过引入二极管代替部分MOS或者IGBT等，或者适当改变这些开关管的连接办法手段，即可得出其他各种可能的开关模块，其中几种典型的三相整流电路单元中的开关模块参考图3（1）~图3（8）。通过开关模块的组合得到的几种典型的整流模块如图4（1）~图4（6）所示，但实际中的组合将不限于这几种，在本申请文件中无法穷尽，只要其符合本技术的实质内容，由相关领域人员容易变形得到，都在本技术的权利范围之内。本领域普通技术人员无需过多思考，即可得出由各种可能的开关模块组合成的多种完整拓扑，其中几种典型的由各种可能的开关模块组合成的完整拓扑如图5（1）~图5（10）所示，但实际中的组合不限于这几种。一种变流电路的一种控制思想为：在电感电流被控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流电路，其特征在于：包括电压源电路单元（1）、整流电路单元（2）、逆变电路单元（3），其中电压源电路单元（1）由三个电压源Ua、Ub、Uc组成，Ua、Ub、Uc电源的一端连在一起；整流电路单元（2）由第一开关模块（201）、第二开关模块（202）和第三开关模块（203）组成，每个开关模块均有1、2、3端口，第一开关模块（201）的1端口与Ua的另一端相连，第二开关模块（202）的1端口与Ub的另一端口相连，第三开关模块（203）的1端口与Uc的另一端相连；第一开关模块（201）、第二开关模块（202）和第三开关模块（203）的2端口连接在一起后，与电感L1的一端连在一起，第一开关模块（201）、第二开关模块（202）和第三开关模块（203）的3端口连接在一起后，与电感L2的一端连在一起；逆变电路单元（3）由第四开关模块（301）构成，第四开关模块（301）有1、2端口，其中1端口与电感L1的另一端相连，2端口和电感L2的另一端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种变流电路，其特征在于：包括电压源电路单元（1）、整流电路单元（2）、逆变电路单元（3），其中电压源电路单元（1）由三个电压源Ua、Ub、Uc组成，Ua、Ub、Uc电源的一端连在一起；整流电路单元（2）由第一开关模块（201）、第二开关模块（202）和第三开关模块（203）组成，每个开关模块均有1、2、3端口，第一开关模块（201）的1端口与Ua的另一端相连，第二开关模块（202）的1端口与Ub的另一端口相连，第三开关模块（203）的1端口与Uc的另一端相连；第一开关模块（201）、第二开关模块（202）和第三开关模块（203）的2端口连接在一起后，与电感L1的一端连在一起，第一开关模块（201）、第二开关模块（202）和第三开关模块（203）的3端口连接在一起后，与电感L2的一端连在一起；逆变电路单元（3）由第四开关模块（301）构成，第四开关模块（301）有1、2端口，其中1端口与电感L1的另一端相连，2端口和电感L2的另一端相连。


2.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，李伦全，江弋横，
申请(专利权)人：南昌杜迪电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36