多电平电压转换电路、电源供应器及电源供应控制方法技术

本发明专利技术公开一种多电平电压转换电路、电源供应器及电源供应控制方法，涉及电力设备技术领域。多电平电压转换电路的正极线上设有第一电感，负极线上设有第二电感；多电平电压转换电路的可控开关组件与输出电容组件连接，以通过至少一个可控开关器件的通断，使至少一个输出电容进行输出；第一电感的第一线圈、第二电感的第二线圈设置在同一磁芯组件上。多电平电压转换电路能够通过控制可控开关组件的通断而利用第一电感、第二电感以及输出电容组件进行电压转换，并且第一线圈和第二线圈能够用于形成差模、共模电感分量，在源头上降低电路噪声并提供高频阻抗，抑制噪声电流导致的外围滤波器件的发热量。波器件的发热量。波器件的发热量。

【技术实现步骤摘要】
多电平电压转换电路、电源供应器及电源供应控制方法


[0001]本专利技术涉及电力设备
，特别涉及一种多电平电压转换电路、电源供应器及电源供应控制方法。

技术介绍

[0002]在风电、光伏电源等领域，直流至直流(DC
‑
DC，Direct Current to Direct Current converter)电压变换电路是核心的子系统之一，其包括升压电路、降压电路等。升压boost电路就是最常用的一种DC
‑
DC。传统的boost电路使用一个IGBT管(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管)等可控开关器件作为斩波器件；升压boost电路会产生电磁噪声，目前通用解决方案包括在电路外围增加大量屏蔽结构、滤波器件；但干扰风险依然存在，且滤波器件需承受较高的电压应力和热应力，且成本、体积有所增加。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提出一种多电平电压转换电路，旨在降低电磁噪声。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出的多电平电压转换电路包括正极线、负极线、可控开关组件和输出电容组件，所述正极线的两端分别设置为正极输入端和正极输出端，所述正极线上设有第一电感；所述负极线的两端分别设置为负极输入端和负极输出端，所述负极线上设有第二电感；所述输出电容组件包括至少两个输出电容，所述可控开关组件包括至少两个可控开关器件；所述可控开关组件与所述输出电容组件连接，以通过至少一个所述可控开关器件的通断，使至少一个所述输出电容进行输出；所述第一电感包括第一线圈，所述第二电感包括第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈设置在同一磁芯组件上。
[0005]可选地，所述多电平电压转换电路设置为多电平升压电路；所述正极线上还设有第一反向截止器件，所述第一电感和所述第一反向截止器件沿所述正极输入端到所述正极输出端的方向依次设置；所述可控开关组件的输入端连接所述第一电感和所述第一反向截止器件的共接点，所述可控开关组件的输出端连接所述第二电感朝向所述负极输出端的一侧；所述输出电容组件的一端连接所述第一反向截止器件朝向所述正极输出端的一侧，所述输出电容组件的另一端连接所述负极输出端。
[0006]可选地，所述可控开关组件包括串联设置的第一可控开关器件和第二可控开关器件，所述输出电容组件包括串联设置的第一输出电容和第二输出电容，所述第一可控开关器件和所述第二可控开关器件的共接点连接所述第一输出电容和所述第二输出电容的共接点。
[0007]可选地，所述多电平电压转换电路还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容的一端连接所述第一可控开关器件和所述第二可控开关器件的共接点，所述第一滤波电容的另一端连接所述第一反向截止器件朝向所述正极输出端的一侧；和/或，所述负极线上设有第
二反向截止器件，所述第二反向截止器件和所述第二电感沿所述负极输出端到所述负极输入端的方向依次设置；所述多电平电压转换电路还包括第二滤波电容，所述第二滤波电容的一端连接所述第一可控开关器件和所述第二可控开关器件的共接点，所述第二滤波电容的另一端连接所述第二反向截止器件朝向所述负极输出端的一侧。
[0008]可选地，所述多电平电压转换电路还包括第三滤波电容，所述第三滤波电容的一端连接所述第一电感朝向所述正极输入端的一侧，所述第三滤波电容的另一端连接所述第一反向截止器件朝向所述正极输出端的一侧；和/或，所述负极线上设有第二反向截止器件，所述第二反向截止器件和所述第二电感沿所述负极输出端到所述负极输入端的方向依次设置；所述多电平电压转换电路还包括第四滤波电容，所述第四滤波电容的一端连接所述第二反向截止器件朝向所述负极输出端的一侧，所述第四滤波电容的另一端连接所述第二电感朝向所述负极输入端的一侧；和/或，所述多电平电压转换电路还包括至少一个第五滤波电容，所述第五滤波电容的两端分别与所述正极输出端和所述负极输出端连接；所述多电平电压转换电路还包括第六滤波电容和第七滤波电容中的至少一个，所述第六滤波电容的一端与所述正极输出端连接，所述第六滤波电容的另一端用于接地；所述第七滤波电容的一端与所述负极输出端连接，所述第七滤波电容的另一端用于接地；和/或，所述多电平电压转换电路还包括第八滤波电容和第九滤波电容，所述第八滤波电容的两端分别与所述正极输入端和所述负极输入端连接，所述第九滤波电容的一端与所述负极输入端连接，所述第九滤波电容的另一端用于接地。
[0009]可选地，所述磁芯组件包括第一绝缘隔板，所述第一线圈和所述第二线圈分别设置在所述第一绝缘隔板的两侧。
[0010]可选地，所述磁芯组件包括直段结构，所述第一线圈和所述第二线圈均绕设在所述直段结构上。
[0011]可选地，所述磁芯组件包括第一磁芯体和第二磁芯体，所述第一磁芯体包括第一连接臂，所述第二磁芯体包括第二连接臂，所述第一连接臂与所述第二连接臂相对设置；所述第一连接臂朝向所述第二连接臂的一侧设有并排设置的第一直臂、第二直臂和第三直臂，所述第二连接臂朝向所述第一连接臂的一侧设有并排设置的第四直臂、第五直臂和第六直臂，所述第一直臂的端部与所述第四直臂的端部相对设置，所述第三直臂的端部与所述第六直臂的端部相对设置；所述第二直臂的端部与所述第五直臂的端部相对设置而形成所述直段结构。
[0012]可选地，所述第二直臂上套设有第一龙骨筒体，所述第五直臂上设有第二龙骨筒体，所述第一绝缘隔板包括环板，所述环板的环内侧与所述第一龙骨筒体或所述第二龙骨筒体固定连接；和/或，所述第二直臂的端部与所述第五直臂的端部间隔设置，部分所述第一绝缘隔板设置在所述第二直臂的端部与所述第五直臂的端部之间；和/或，所述磁芯组件还包括壳体，所述第一磁芯体和所述第二磁芯体均与所述壳体固定连接；和/或，所述磁芯组件还包括第二绝缘隔板和第三绝缘隔板，所述第二绝缘隔板、所述第一线圈、所述第一绝缘隔板、所述第二线圈和所述第三绝缘隔板依次设置。
[0013]本专利技术还提出一种电源供应器，所述电源供应器包括上述多电平电压转换电路。
[0014]本专利技术还提出一种电源供应控制方法，所述电源供应控制方法应用于电源供应器，所述电源供应器包括上述多电平电压转换电路；所述电源供应控制方法包括以下步骤：
当所述可控开关器件设置为绝缘栅双极型晶体管时，以大于等于10kHz且小于等于30Hz的开关频率，控制所述可控开关器件的通断；当所述可控开关器件设置为场效应管时，以大于等于100kHz的开关频率，控制所述可控开关器件的通断。
[0015]本专利技术的技术方案通过设置可控开关组件和输出电容组件以及正极线上的第一电感、负极线上的第二电感，多电平电压转换电路能够通过控制可控开关组件的通断而利用第一电感、第二电感以及输出电容组件进行电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电平电压转换电路，其特征在于，所述多电平电压转换电路包括：正极线，所述正极线的两端分别设置为正极输入端和正极输出端，所述正极线上设有第一电感；负极线，所述负极线的两端分别设置为负极输入端和负极输出端，所述负极线上设有第二电感；输出电容组件，所述输出电容组件包括至少两个输出电容；可控开关组件，所述可控开关组件包括至少两个可控开关器件；所述可控开关组件与所述输出电容组件连接，以通过至少一个所述可控开关器件的通断，使至少一个所述输出电容进行输出；所述第一电感包括第一线圈，所述第二电感包括第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈设置在同一磁芯组件上。2.如权利要求1所述的多电平电压转换电路，其特征在于，所述多电平电压转换电路设置为多电平升压电路；所述正极线上还设有第一反向截止器件，所述第一电感和所述第一反向截止器件沿所述正极输入端到所述正极输出端的方向依次设置；所述可控开关组件的输入端连接所述第一电感和所述第一反向截止器件的共接点，所述可控开关组件的输出端连接所述第二电感朝向所述负极输出端的一侧；所述输出电容组件的一端连接所述第一反向截止器件朝向所述正极输出端的一侧，所述输出电容组件的另一端连接所述负极输出端。3.如权利要求2所述的多电平电压转换电路，其特征在于，所述可控开关组件包括串联设置的第一可控开关器件和第二可控开关器件，所述输出电容组件包括串联设置的第一输出电容和第二输出电容，所述第一可控开关器件和所述第二可控开关器件的共接点连接所述第一输出电容和所述第二输出电容的共接点。4.如权利要求3所述的多电平电压转换电路，其特征在于，所述多电平电压转换电路还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容的一端连接所述第一可控开关器件和所述第二可控开关器件的共接点，所述第一滤波电容的另一端连接所述第一反向截止器件朝向所述正极输出端的一侧；和/或，所述负极线上设有第二反向截止器件，所述第二反向截止器件和所述第二电感沿所述负极输出端到所述负极输入端的方向依次设置；所述多电平电压转换电路还包括第二滤波电容，所述第二滤波电容的一端连接所述第一可控开关器件和所述第二可控开关器件的共接点，所述第二滤波电容的另一端连接所述第二反向截止器件朝向所述负极输出端的一侧。5.如权利要求2所述的多电平电压转换电路，其特征在于，所述多电平电压转换电路还包括第三滤波电容，所述第三滤波电容的一端连接所述第一电感朝向所述正极输入端的一侧，所述第三滤波电容的另一端连接所述第一反向截止器件朝向所述正极输出端的一侧；和/或，所述负极线上设有第二反向截止器件，所述第二反向截止器件和所述第二电感沿所述负极输出端到所述负极输入端的方向依次设置；所述多电平电压转换电路还包括第四滤波电容，所述第四滤波电容的一端连接所述第二反向截止器件朝向所述负极输出端的一侧，所述第四滤波电容的另一端连接所述第二电感朝向所述负极输入端的一侧；和/或，

【专利技术属性】
技术研发人员：罗开朗，李林，曹桥，雷洁霆，杨德功，
申请(专利权)人：深圳市汇川技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：