一种混合整流器制造技术

本实用新型专利技术涉及电力电子功率变换技术领域，尤其涉及一种混合整流器。其中，该混合整流器，包括：二极管整流模块和直流电压可变型换流模块；其中，二极管整流模块和直流电压可变型换流模块的交流侧连接至交流电源，二极管整流模块的直流侧和直流电压可变型换流模块的直流侧串联连接后形成的端口为混合整流器的直流端口。采用上述方案的本实用新型专利技术可以提供一种低成本、体积小、高效率、低谐波的混合整流器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
一种混合整流器


[0001]本技术涉及电力电子功率变换
，尤其涉及一种混合整流器。

技术介绍

[0002]整流器指的是用于将交流电源整流为直流电源的器件。随着科学技术的发展，人们对于整流器的要求也越来越高。例如，要求整流器需要具有稳压控制功能，并且交流侧也需要具有较好的电能质量。或者，要求整流器直流输出电压具有在大范围内连续可调的能力。或者，对整流器的电压等级和容量要求提高，即在对整流器要求容量较大的同时，对整流器的电压等级要求达到中高压等级。或者，对整流器的谐波性能、效率、功率密度和成本要求提高。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种混合整流器，主要目的在于提供一种低成本、体积小、高效率、低谐波的混合整流器。
[0004]根据本技术的一方面，提供了一种混合整流器，包括：二极管整流模块和直流电压可变型换流模块；
[0005]其中，所述二极管整流模块和所述直流电压可变型换流模块的交流侧连接至交流电源，所述二极管整流模块的直流侧和所述直流电压可变型换流模块的直流侧串联连接后形成的端口为混合整流器的直流端口。
[0006]可选地，在本技术的一个实施例中，所述直流端口包括直流正端和直流负端；
[0007]所述二极管整流模块的直流正端为所述混合整流器的所述直流正端，所述二极管整流模块的直流负端连接所述直流电压可变型换流模块的直流正端，所述直流电压可变型换流模块的直流负端为所述混合整流器的所述直流负端；
[0008]或者，
[0009]所述直流电压可变型换流模块的直流正端为所述混合整流器的所述直流正端，所述直流电压可变型换流模块的直流负端连接所述二极管整流模块的直流正端，所述二极管整流模块的直流负端为所述混合整流器的所述直流负端。
[0010]可选地，在本技术的一个实施例中，所述混合整流器具备直流电压调节功能。
[0011]可选地，在本技术的一个实施例中，所述直流电压调节功能实现直流电压从第一电压到第二电压之间连续可调；
[0012]所述第一电压为所述二极管整流模块的额定直流电压减去直流电压可变型换流模块的最大反向输出直流电压，所述第二电压为所述二极管整流模块的额定直流电压加上直流电压可变型换流模块的最大正向输出直流电压。
[0013]可选地，在本技术的一个实施例中，所述二极管整流模块包括：整流变压器和二极管整流器；
[0014]其中，所述二极管整流器的交流侧通过所述整流变压器连接至所述交流电源，所
述二极管整流器的直流侧为所述二极管整流模块的直流侧。
[0015]可选地，在本技术的一个实施例中，所述直流电压可变型换流模块包括：连接变压器和直流电压可变型模块化多电平换流器；
[0016]其中，所述直流电压可变型模块化多电平换流器的交流侧通过所述连接变压器连接至所述交流电源，所述直流电压可变型模块化多电平换流器的直流侧为所述直流电压可变型换流模块的直流侧。
[0017]可选地，在本技术的一个实施例中，所述直流电压可变型模块化多电平换流器包括：三个相单元，所述相单元包括上桥臂、上桥臂电感、下桥臂电感和下桥臂；
[0018]其中，每一个所述相单元对应的所述上桥臂的下端和所述下桥臂的上端通过所述上桥臂电感和所述下桥臂电感相连接，所述上桥臂的上端与直流正母线相连接，所述下桥臂的下端与直流负母线相连接，所述上桥臂电感和所述下桥臂电感的连接点与交流中性点相连接；
[0019]所述上桥臂和所述下桥臂均包括至少两个串联的子模块，所述子模块包括半桥子模块和全桥子模块。
[0020]可选地，在本技术的一个实施例中，所述子模块的串联方式包括整体串联、穿插串联。
[0021]可选地，在本技术的一个实施例中，所述全桥子模块包括双向电流型全桥子模块和单向电流型全桥子模块。
[0022]综上，本技术第一方面实施例提出的混合整流器，包括：二极管整流模块和直流电压可变型换流模块；其中，所述二极管整流模块和所述直流电压可变型换流模块的交流侧连接至交流电源，所述二极管整流模块的直流侧和所述直流电压可变型换流模块的直流侧串联连接后形成的端口为混合整流器的直流端口。本技术通过在二极管整流模块的基础上增加一个容量较小的直流电压可变型换流模块，可以使得混合整流器具有系统结构和控制简单、成本低、动态控制性能好、谐波低、效率高等优势。另外，通过直流电压可变型换流模块还可以补偿二极管整流模块所产生的谐波和无功，可以使得混合整流器具有交流侧电能质量高的优势。
[0023]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0024]本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1为本技术实施例所提供的一种混合整流器的结构示意图；
[0026]图2为本技术实施例所提供的一种混合整流器的结构示意图；
[0027]图3为本申请实施例所提供的一种三相直流电压可变型模块化多电平换流器的结构示意图；
[0028]图4为本申请实施例所提供的一种半桥子模块的结构示意图；
[0029]图5为本申请实施例所提供的一种双向电流型全桥子模块的结构示意图；
[0030]图6为本申请实施例所提供的一种单向电流型全桥子模块的结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0032]相关整流器技术中，采用整流器将交流电源整流为直流电源时，可以采用二极管整流器，但是二极管整流器的直流电压无法控制，无法满足对直流电压具有稳压要求和可调电压要求的场合。
[0033]尽管可以在二极管整流器输出后再加入一级DC/DC变流器，但是这会导致成本和损耗的提高，并且无法解决二极管整流器交流侧谐波电流较大的问题。基于晶闸管的整流器可以通过触发延迟角控制直流输出电压的大小，并且直流电压可以连续调节。但是由于晶闸管是半控器件，晶闸管整流器动态调节速度较慢，并且交直流侧都存在较大的谐波。
[0034]基于全控开关器件和脉冲宽度调制技术的电压源换流器可以实现交流电压到直流电压的转换控制，但是简单的两电平换流器和三电平换流器的直流电压无法大范围调节。并且两电平换流器和三电平换流器的电平数目低，存在谐波大、损耗高等缺点，并且实现高压大容量困难。
[0035]基于全桥子模块的模块化多电平换流器可以实现直流电压大范围变化，并且具有可实现电压和容量等级高、谐波特性好、损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合整流器，其特征在于，包括：二极管整流模块和直流电压可变型换流模块；其中，所述二极管整流模块和所述直流电压可变型换流模块的交流侧连接至交流电源，所述二极管整流模块的直流侧和所述直流电压可变型换流模块的直流侧连接后形成的端口为混合整流器的直流端口。2.如权利要求1所述的混合整流器，其特征在于，所述直流端口包括直流正端和直流负端；所述二极管整流模块的直流正端为所述混合整流器的所述直流正端，所述二极管整流模块的直流负端连接所述直流电压可变型换流模块的直流正端，所述直流电压可变型换流模块的直流负端为所述混合整流器的所述直流负端；或者，所述直流电压可变型换流模块的直流正端为所述混合整流器的所述直流正端，所述直流电压可变型换流模块的直流负端连接所述二极管整流模块的直流正端，所述二极管整流模块的直流负端为所述混合整流器的所述直流负端。3.如权利要求1所述的混合整流器，其特征在于，所述混合整流器具备直流电压调节功能。4.如权利要求3所述的混合整流器，其特征在于，所述直流电压调节功能实现直流电压从第一电压到第二电压之间连续可调；所述第一电压为所述二极管整流模块的额定直流电压减去所述直流电压可变型换流模块的最大反向输出直流电压，所述第二电压为所述二极管整流模块的额定直流电压加上所述直流电压可变型换流模块的最大正向输出直流电压。5.如权利要求1所述的混合整流器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋强，赵彪，曾嵘，余占清，屈鲁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：