一种开关电容型模块化高降压比直流电源及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种开关电容型模块化高降压比直流电源及其控制方法，该电源包括上模块化级联电路组串，下模块化级联电路组串，负载和输入源；其中，上、下模块化级联电路组串分别包含i个上子模块电路和j个下子模块电路，所有子模块电路均为输入与输出电容串联的不隔离三端口开关电容谐振型电路，所述电源通过模块化级联组成高压直流输入、低压直流输出的高降压比直流电源，模块间的组合方式包括：上模块组串级联、下模块组串级联以及上、下模块组串混合级联。本发明专利技术可根据电压和功率等级要求进行灵活拓展，无需电压或电流检测装置，成本低，拓扑简单，易于控制，灵活性高，适用于中压或高压直流输入场合下小功率电源应用。压直流输入场合下小功率电源应用。压直流输入场合下小功率电源应用。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电容型模块化高降压比直流电源及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种开关电容型模块化高降压比直流电源及其控制方法。

技术介绍

[0002]对于直接从中压直流母线获取辅助供电的场合，如何以一种简单、紧凑且低成本的方式，使中压直流系统中的辅助电源实现高降压比工作和高压隔离，是中压直流系统中的难点问题。
[0003]现有商用功率半导体器件的电压等级有限，最高仅6.5kV，无法直接用于中压直流系统，因此，直接挂接中压直流侧的电力电子变换器必须使用半导体器件串联技术，或者使用模块化电源级联技术，并解决串联器件或串联模块间的均压问题。
[0004]半导体器件直接串联时，必须通过精确控制门级驱动信号，使各开关器件同步工作。文献Gate
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control strategies for snubberless operation of series connected IGBTs(PESC Record.27th Annual IEEE Power Electronics Specialis本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电容型模块化高降压比直流电源，其特征在于包括：负载、输入源、由i个上子模块电路组成的上模块化级联电路组串和/或由j个下子模块电路组成的下模块化级联电路组串；所述上子模块电路包括上层主电容、下层主电容、上开关管、下开关管、上二极管、下二极管、谐振电感、上层谐振电容、下层谐振电容、辅助变压器和三个端口；第一端口a、上层主电容正极以及上开关管的漏极共接，第二端口b、上层主电容负极、下层主电容正极、下开关管源极、辅助变压器原边绕组一端以及上二极管阴极共接，第三端口c、下层主电容负极以及下二极管阳极共接，上开关管源极、下开关管漏极以及上层谐振电容正极共接，上层谐振电容负极、谐振电感一端与辅助变压器原边绕组的另一端共接，上二极管阳极、下二极管阴极以及下层谐振电容负极共接，谐振电感的另一端与下层谐振电容正极相连；所述下子模块电路包括上层主电容、下层主电容、上开关管、下开关管、上二极管、下二极管、谐振电感、上层谐振电容、下层谐振电容和三个输出端口；第一端口a、上层主电容正极以及上二极管阴极共接，第二端口b、上层主电容负极、下层主电容正极、下二极管阳极、辅助变压器原边绕组一端以及上开关管漏极共接，第三端口c、下层主电容负极以及下开关管源极共接，上二极管阳极，下二极管阴极以及上层谐振电容正极共接，上开关管源极、下开关管漏极以及下层谐振电容负极共接，上层谐振电容负极与谐振电感一端相连，辅助变压器原边绕组的另一端、谐振电感的另一端以及下层谐振电容正极共接；所述上模块化级联电路组串包含三个上端口，第一上端口与第一个上子模块电路的端口a相连，第二上端口与第i个上子模块电路的端口c相连，第三上端口与第i个上子模块电路的端口b相连；组串内部i个上子模块电路连接方式为：第k
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1个上子模块电路的第二端口b与第k个上子模块电路的第一端口a相连，第k
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1个上子模块电路的第三端口c与第k个上子模块电路的第二端口b相连，其中2≤k≤i；所述下模块化级联电路组串包含三个下端口，第一下端口与第一个下子模块电路的端口a相连，第二下端口与第一个下子模块电路的端口b相连，第三下端口与第j个下子模块电路的端口c相连；组串内部j个下子模块电路连接方式为：第k
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1个下子模块电路的第二端口b与第k个下子模块电路的第一端口a相连，第k
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1个下子模块电路的第三端口c与第k个下子模块电路的第二端口b相连，其中2≤k≤j；当i≠0且j≠0时，模块化级联电路组串与输入源及负载的连接方式为，上模块化级联电路组串的第一上端口与输入源正极相连，下模块化级联电路组串的第三下端口与输入源负极相连，上模块化级联电路组串的第三上端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楚杉，李武华，任晟道，严辉强，祝琳，盛景，何湘宁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：