一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种三相交流四开关Buck‑Boost双向变换器，包括分别连接的三条交流Buck‑Boost变换支路，每支路包括电容、功率开关管、电感，所述支路包括与交流输入端J连接的输入电容C、与交流输入端J连接的功率开关管Q1、变换器电感L、功率开关管Q4，Q4另一端与电容Cf同接于正极；电感一端连接功率开关管Q2，Q2反串功率开关管Q2‑，电感另一端连接功率开关管Q3，Q2‑和Q3一同接于负极。本发明专利技术变换器，能进行功率因数校正的升、降压变换，输出直流或调制波形，输入电压范围宽，功率开关管电压应力低；变换器输出接入直流电源，输入可调制成多种波形输出，变换器具双向能量传输。变换器功能多、控制简单、器件少、成本低，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子变换器，特别是涉及一种三相交流四开关buck-boost双向变换器。

技术介绍

1、一般的buck-boost电源变换器，电压为负时，电流将经过buck续流功率开关管、buck功率开关管回到电源，而不经过变换器电感，电压为负的那相电感处于空闲，形成浪费，或者加入过多的双向控制功率开关管，存在不易控制、控制复杂、器件多、效率低等问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种三相交流四开关buck-boost双向变换器，用于解决现有技术中电源变换器存在不易控制、控制复杂、器件多、效率低的问题。

2、本专利技术通过下述技术方案解决上述问题：

3、一种三相交流四开关buck-boost双向变换器，包括连接在输入的三条支路，每条支路包括输入电容c和交流buck-boost变换电路，输出滤波电容cf并接于负载rf两端。作整流变换，输入相位差120°正弦三相交流电，经三条支路变换并滤波后，给负载rf供电，三相电流按正弦调制，逼近输入波形；作逆变变换，输入、输出对换，输出端接入直流电源，输入端输出三相相位差120°标准正弦波交流电；

4、输入电容ca、cb、cc，分别连接输入a、b、c三相端口ja、jb、jc与输出负极之间，输出滤波电容cf并联负载两端，接于输出正极、负极；

5、a相交流输入端口ja连接a支路buck功率开关qa1的d极，qa1的s极连接buck-boost电感la一端和qa2的d极，qa2的s极连接qa2-的s极，la另一端连接qa3的d和qa4的s极，qa4的d极连接到输出正极，qa2-的d极和qa3的s极一同接于输出负极；

6、b相交流输入端口jb连接b支路buck功率开关qb1的d极，qb1的s极连接buck-boost电感lb一端和qb2的d极，qb2的s极连接qb2-的s极，lb另一端连接qb3的d和qb4的s极，qb4的d极连接到输出正极，qb2-的d极和qb3的s极一同接于输出负极；

7、c相交流输入jc端口连接c支路buck功率开关qc1的d极，qc1的s极连接buck-boost电感lc一端和qc2的d极，qc2的s极连接qc2-的s极，lc另一端连接qc3的d和qc4的s极，qc4的d极连接到输出正极，qc2-的d极和qc3的s极一同接于输出负极。

8、工作原理：

9、作双向变换器，如图1、图2所示：

10、a、整流变换，以标准三相相位差120°正弦交流电为输入，例举30-150°时工作状态，150-270°、270-30°类似，电流波形按正弦波调制，逼近输入正弦电压波形，使功率因数最大化。本例vref、为设定直流输出电压，vdc为逆变直流输入电压，为a相正弦90-150°中的一个值。所有电流流过功率开关管体二极管时，打开功率开关管进行同步控制，以降低损耗。

11、30-90°，va、vc<vref，va、vc>0>vb，a相、c相boost工作，b相被动工作，可同时调节或者分别调节a相、b相的boost工作时间，以便更接近a、b相电压波形。90-150°，va<vref，va>0>vb、vc，va boost工作，vb、vc被动工作。90-150°，va>vref，va>0>vb、vc，va buck工作，vb、vc被动工作，方法一，vb、vc被动工作不经过电感；方法二，vb、vc被动工作经过电感。

12、b、逆变变换，输入、输出对换，输出端接入直流电vdc，三输入端输出标准三相相位差120°正弦交流电。

13、0-120°，va、vb<vdc<vc，vc boost工作，va、vb buck工作。0-120°，va、vb、vc<vdc，va、vb、vc buck工作。

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【技术保护点】

1.一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，包括分别连接在输入的三条支路，每条支路包括输入电容C和Buck-Boost变换电路，三条支路经输出滤波电容Cf滤波后，给负载Rf供电，其中：

2.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于Qa2-、Qb2-、Qc2-，电压为负时，控制电流经过Buck-Boost电感La、Lb、Lc回到电源。

3.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，所述输入与输出互换，负载端输入直流电源，通过Buck-Boost变换电路调制，可输出直流、单相交流、三相交流电或者需要的波形。

4.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，功率开关管Qa2、Qa4、Qb2、Qb4、Qc2、Qc4换成二极管，方向和功率开关管体二极管方向一致，作单向变换。

5.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，去掉Qa3、Qb3、Qc3，输出为Buck变换，逆变为Boost变换。

6.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，功率开关管Qa1、Qa3、Qa4、Qb1、Qb3、Qb4、Qc1、Qc3、Qc4，D极、S极互换，输出直流电源极性正极与负极互换。

7.根据权利要求6所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，Qa2-、Qa4、Qb2-、Qb4、Qc2-、Qc4功率开关管换成二极管，方向和功率开关管体二极管方向一致，作为单向变换。

8.根据权利要求6所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，去掉Qa3、Qb3、Qc3，负输出Buck变换，逆变为Boost变换。

9.根据权利要求4所述的一种三相交流四开关Buck-Boost双向变换器，其特征在于，去掉Bcuk变换支路后，保留Boost变换支路，按Boost控制做带功率因数校正的三相升压变换。

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【技术特征摘要】

1.一种三相交流四开关buck-boost双向变换器，其特征在于，包括分别连接在输入的三条支路，每条支路包括输入电容c和buck-boost变换电路，三条支路经输出滤波电容cf滤波后，给负载rf供电，其中：

2.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关buck-boost双向变换器，其特征在于qa2-、qb2-、qc2-，电压为负时，控制电流经过buck-boost电感la、lb、lc回到电源。

3.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关buck-boost双向变换器，其特征在于，所述输入与输出互换，负载端输入直流电源，通过buck-boost变换电路调制，可输出直流、单相交流、三相交流电或者需要的波形。

4.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关buck-boost双向变换器，其特征在于，功率开关管qa2、qa4、qb2、qb4、qc2、qc4换成二极管，方向和功率开关管体二极管方向一致，作单向变换。

5.根据权利要求1所述的一种三相交流四开关buck-bo...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓霖，
申请(专利权)人：内江市凌辉电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：