【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子设备，具体地，涉及一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器。
技术介绍
1、如图1所示，传统的隔离型矩阵变换器采用6组双向开关，输入侧接三相交流电源，以双向开关矩阵做切换部件，变压器隔离，得到直流输出，内部没有使用常规开关电源中常见的大容量电容，且可得到正弦化输入电流和单位功率因数。变换器采用常规的变压器，实现输入与输出的电气隔离，完成输入与输出之间的功率传输。从变压器的工作过程看，器磁芯工作于双向磁化状态，输入电源之间连接双向开关，一旦输入电源瞬变或者收到某种干扰，双向开关产生发生导通，可能产生灾难性后果。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，简化换流模式，减少了双向开关的直通风险，提高了矩阵变换器的可靠性。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，包括：三相电源、矩阵变换器、复位网络、隔离变压器、整流电路、驱动器和控制器，所述控制器通过驱动器与矩阵变换器连接，所述矩阵变换器的一端、复位网络的输入端均与三相电源的输出端连接，所述矩阵变换器的另一端与隔离变压器的输入端连接，所述隔离变压器的输出端与整流电路连接；所述隔离变压器还与复位网络连接；
3、所述三相电源为复位网络、矩阵变换器提供电源，所述控制器用于检测三相交流输入电压的瞬时值，产生扇区信号，经驱动器放大后控制矩阵变换器的导通与关断，所述隔离变压器通过磁耦合回路进行电气隔离，并通过
4、进一步地，所述矩阵变换器由三个双向开关管组成，所述双向开关管的一端均与三相电源的输出端、复位网络的输入端连接，所述双向开关管的另一端与隔离变压器的输入端连接，所述双向开关管的导通与关断均由控制器触发的信号进行控制。
5、进一步地，所述双向开关管为基于半导体技术实现的高速开关管或者其组合体。
6、进一步地，所述复位网路包括：三相整流桥d1、第二滤波电容c2、等效辅助负载rl2、第七二极管v7、第八二极管v8、第九二极管v9、第十二极管v10、第十一二极管v11、第十二二极管v12，所述三相整流桥d1的交流电压输入端与三相电源的输出端连接，所述三相整流桥d1的单向脉冲电压正向输出端分别与第七二极管v7的阴极、第九二极管v9的阴极、第十一二极管v11的阴极、第二滤波电容c2的一端、等效辅助负载rl2的一端连接，所述三相整流桥d1的单向脉冲电压负向输出端分别与第八二极管v8的阳极、第十二极管v10的阳极、第十二二极管v12的阳极、第二滤波电容c2的另一端、等效辅助负载rl2的另一端连接；所述第八二极管v8的阴极与第七二极管v7的阳极连接，所述第十二极管v10阴极与第九二极管v9的阳极连接，所述第十二二极管v12阴极与第十一二极管v11的阳极连接。
7、进一步地，所述整流电路包括：第一二极管v1、第二二极管v2、第三二极管v3、第四二极管v4、第五二极管v5、第六二极管v6、第十三二极管v13、负载rl1、第一滤波电容c1、滤波电感l1，所述第一二极管v1的阴极、第三二极管v3的阴极、第五二极管v5的阴极、第十三二极管v13的阴极均与滤波电感l1的一端连接，所述滤波电感l1的另一端分别与第一滤波电容c1的一端、负载rl1的一端连接，所述第一滤波电容c1的另一端、负载rl1的另一端、第十三二极管v13的阳极均与第二二极管v2的阳极、第四二极管v4的阳极、第六二极管v6的阳极连接；所述第二二极管v2的阴极与第一二极管v1的阳极连接，所述第四二极管v4的阴极与第三二极管v3的阳极连接，所述第六二极管v6的阴极与第五二极管v5的阳极连接。
8、进一步地，所述隔离变压器具有三个磁极柱，空间呈现正三角形分布，三个磁极柱上分别绕有输入绕组、输出绕组和复位绕组，所述输入绕组由na1绕组、nb1绕组、nc1绕组采用三角形连接构成，并与矩阵变换器的另一端连接；所述输出绕组由na2绕组、nb2绕组、nc2绕组采用星形连接构成，所述复位绕组由na3绕组、nb3绕组、nc3绕组采用三角形连接构成。
9、进一步地，所述na2绕组的同名端分别与第二二极管v2的阴极、第一二极管v1的阳极连接，所述nb2绕组的同名端分别与第四二极管v4的阴极、第三二极管v3的阳极连接，所述nc2绕组的同名端分别与第六二极管v6的阴极、第五二极管v5的阳极连接。
10、进一步地，所述复位绕组分别与第八二极管v8的阴极、第十二极管v10阴极、第十二二极管v12阴极连接。
11、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术三相输入隔离型正激式矩阵变换器的双向开关由6组减少为3组双向开关，双向开关无需使用特殊的换流策略，并且隔离变压器的输入绕组和双向开关串联使用，大大降低了开关管直通风险；本专利技术通过使用三组双向开关，结合隔离变压器，以正激变换方式，实现输入与输出电气隔离与电压变换，并采用空间电压矢量、双线电压合成或其他调制策略，实现输入电流对输入电压的跟踪，得到输入高功率因数，可以减少设备无功功率的使用，提高电网利用率；此外，本专利技术将复位网络与辅助用电设备相结合，综合利用了磁芯复位能量。因此，本专利技术矩阵变换器的换流模式大大简化，能够减小了开关管的直通风险，提高矩阵变换器的可靠性。
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1.一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，包括：三相电源、矩阵变换器、复位网络、隔离变压器、整流电路、驱动器和控制器，所述控制器通过驱动器与矩阵变换器连接，所述矩阵变换器的一端、复位网络的输入端均与三相电源的输出端连接，所述矩阵变换器的另一端与隔离变压器的输入端连接，所述隔离变压器的输出端与整流电路连接；所述隔离变压器还与复位网络连接；
2.根据权利要求1所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述矩阵变换器由三个双向开关管组成，所述双向开关管的一端均与三相电源的输出端、复位网络的输入端连接，所述双向开关管的另一端与隔离变压器的输入端连接，所述双向开关管的导通与关断均由控制器触发的信号进行控制。
3.根据权利要求2所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述双向开关管为基于半导体技术实现的高速开关管或者其组合体。
4.根据权利要求2所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述复位网路包括：三相整流桥D1、第二滤波电容C2、等效辅助负载RL2、第七二极管V7、第八二极管V8、第九二极管V9、第十
5.根据权利要求4所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述整流电路包括：第一二极管V1、第二二极管V2、第三二极管V3、第四二极管V4、第五二极管V5、第六二极管V6、第十三二极管V13、负载RL1、第一滤波电容C1、滤波电感L1，所述第一二极管V1的阴极、第三二极管V3的阴极、第五二极管V5的阴极、第十三二极管V13的阴极均与滤波电感L1的一端连接，所述滤波电感L1的另一端分别与第一滤波电容C1的一端、负载RL1的一端连接，所述第一滤波电容C1的另一端、负载RL1的另一端、第十三二极管V13的阳极均与第二二极管V2的阳极、第四二极管V4的阳极、第六二极管V6的阳极连接；所述第二二极管V2的阴极与第一二极管V1的阳极连接，所述第四二极管V4的阴极与第三二极管V3的阳极连接，所述第六二极管V6的阴极与第五二极管V5的阳极连接。
6.根据权利要求5所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述隔离变压器具有三个磁极柱，空间呈现正三角形分布，三个磁极柱上分别绕有输入绕组、输出绕组和复位绕组，所述输入绕组由Na1绕组、Nb1绕组、Nc1绕组采用三角形连接构成，并与矩阵变换器的另一端连接；所述输出绕组由Na2绕组、Nb2绕组、Nc2绕组采用星形连接构成，所述复位绕组由Na3绕组、Nb3绕组、Nc3绕组采用三角形连接构成。
7.根据权利要求6所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述Na2绕组的同名端分别与第二二极管V2的阴极、第一二极管V1的阳极连接，所述Nb2绕组的同名端分别与第四二极管V4的阴极、第三二极管V3的阳极连接，所述Nc2绕组的同名端分别与第六二极管V6的阴极、第五二极管V5的阳极连接。
8.根据权利要求6所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述复位绕组分别与第八二极管V8的阴极、第十二极管V10阴极、第十二二极管V12阴极连接。
...【技术特征摘要】
1.一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，包括：三相电源、矩阵变换器、复位网络、隔离变压器、整流电路、驱动器和控制器，所述控制器通过驱动器与矩阵变换器连接，所述矩阵变换器的一端、复位网络的输入端均与三相电源的输出端连接，所述矩阵变换器的另一端与隔离变压器的输入端连接，所述隔离变压器的输出端与整流电路连接；所述隔离变压器还与复位网络连接；
2.根据权利要求1所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述矩阵变换器由三个双向开关管组成，所述双向开关管的一端均与三相电源的输出端、复位网络的输入端连接，所述双向开关管的另一端与隔离变压器的输入端连接，所述双向开关管的导通与关断均由控制器触发的信号进行控制。
3.根据权利要求2所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述双向开关管为基于半导体技术实现的高速开关管或者其组合体。
4.根据权利要求2所述的一种三相输入隔离型正激式矩阵变换器，其特征在于，所述复位网路包括：三相整流桥d1、第二滤波电容c2、等效辅助负载rl2、第七二极管v7、第八二极管v8、第九二极管v9、第十二极管v10、第十一二极管v11、第十二二极管v12，所述三相整流桥d1的交流电压输入端与三相电源的输出端连接，所述三相整流桥d1的单向脉冲电压正向输出端分别与第七二极管v7的阴极、第九二极管v9的阴极、第十一二极管v11的阴极、第二滤波电容c2的一端、等效辅助负载rl2的一端连接，所述三相整流桥d1的单向脉冲电压负向输出端分别与第八二极管v8的阳极、第十二极管v10的阳极、第十二二极管v12的阳极、第二滤波电容c2的另一端、等效辅助负载rl2的另一端连接；所述第八二极管v8的阴极与第七二极管v7的阳极连接，所述第十二极管v10阴极与第九二极管v9的阳极连接，所述第十二二极管v12阴极与第十一二极管v11的阳极连接。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏，朱瑞，苌闵光，束奕成，
申请(专利权)人：南京铁道职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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