【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电子，更具体地，涉及一种共模电压控制电路。
技术介绍
1、随着电力电子技术的飞速发展，功率开关器件(igbt)的开关频率和输出功率不断提高，使得变流器系统引起的电磁干扰问题越来越受关注。
2、在目前轨道交通专用的回流轨电路中，由于电路中的双向变流器的直流母线对大地的阻抗参数不对称，使得双向变流器对大地的共模电压存在直流分量，该直流分量会对阻抗参数充放电，产生电磁干扰，导致回流轨电路中负极与地之间的共模电压偏高，降低回流轨电路的工作性能。
技术实现思路
1、本技术为克服回流轨电路中负极与地之间的电压偏高，导致回流轨电路的工作性能低的缺陷，提供一种共模电压控制电路。
2、为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：
3、一种共模电压控制电路，包括：双向变流器、交流侧电源、直流侧负载、无感电容c0、交流侧对地寄生电容组c1、直流侧对地寄生电容组c2、接地线寄生电感l和单向导通装置；所述双向变流器的输入端接入所述交流侧电源，双向变流器的输出端连接直流侧负载；所述交流侧对地寄生电容组c1的正极与双向变流器的输入端连接，交流侧对地寄生电容组c1的负极接地；所述直流侧对地寄生电容组c2的正极与双向变流器的输出端连接，直流侧对地寄生电容组c2的负极接地；所述接地线寄生电感的两端分别与交流侧对地寄生电容组c1和直流侧对地寄生电容组c1的负极连接；所述单向导通装置的一端与双向变流器的输出端连接，另一端接地；所述无感电容c0的正极与双向变流器的输出端连接，无感
4、在本技术方案中，双向变流器输出的共模电压对交流侧对地寄生电容组c1、直流侧对地寄生电容组c2和接地线寄生电感l进行充放电，导致电路中负极与地之间的电压升高，所述共模电压的主要组成部分为开关频率分量，该共模电压的尖峰的频率取决于交流侧对地寄生电容组c1、直流侧对地寄生电容组c2和接地线寄生电感l的大小，通过在双向变流器的输出端和地之间并联无感电容c0吸收高频次谐波分量，可以显著削减共模电压的尖峰值以及开关频率分量的幅值，同时，单向导通装置可以在直流侧电压过高时，将多余的电压释放到地，从而保持直流侧电压的稳定，有效地减小电路负极与地之间的电压差，保证电路的工作性能和安全性。
5、作为优选的技术方案，所述交流侧电源与所述双向变流器之前还设置有变压器，所述交流侧电源的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端与所述双向变流器的输入端连接。
6、在本技术方案中，通过变压器调整双向变流器的输入电压，使得共模电压控制电路能够适应不同的交流侧模拟电网输出的电源电压，提高系统灵活性和适应性。
7、作为优选的技术方案，所述变压器为三相变压器，所述双向变流器为三相逆变电桥；所述三相变压器的a相输出端连接三相逆变电桥的a相输入端，三相变压器的b相输出端连接三相逆变电桥的b相输入端三相变压器的c相输出端连接三相逆变电桥的c相输入端。
8、在本技术方案中，使用三相变压器和三相逆变电桥能够实现三相交流耦合储能系统中的双向能量转换，提高系统功率密度和效率。
9、作为优选的技术方案，所述交流侧对地寄生电容组c1包括对地杂散电容c11、c12和c13，其中，对地杂散电容c11的正极连接三相逆变电桥的a相输入端，对地杂散电容c11的负极接地，对地杂散电容c12的正极连接三相逆变电桥的b相输入端，对地杂散电容c12的负极接地，对地杂散电容c13的正极连接三相逆变电桥的c相输入端，对地杂散电容c13的负极接地。
10、在本技术方案中，通过将交流侧对地寄生电容组c1分为三个单独的对地杂散电容c11、c12和c13来分别与三相逆变电桥的各相输入端连接，从而提高了控制精度和灵活性。
11、作为优选的技术方案，直流侧对地寄生电容组c2包括对地杂散电容c21和c22，其中，所述对地杂散电容c21的正极连接三相逆变电桥的输出端正极，对地杂散电容c21的负极接地，所述对地杂散电容c22的正极连接三相逆变电桥的输出端负极，对地杂散电容c22的负极接地。
12、在本技术方案中，通过将交流侧对地寄生电容组c2分为三个单独的对地杂散电容c21、c22和c23来分别与三相逆变电桥的各相输出端连接，从而提高了控制精度和灵活性。
13、作为优选的技术方案，所述控制电路还设置有限流电阻组r，所述无感电容c0与限流电阻组r串联。
14、在本技术方案中，通过设置限流电阻组r来限制无感电容c0的充放电速度，从而避免产生过大的尖峰电压和过大的放电电流，保护了双向变流器和交流侧电源。
15、作为优选的技术方案，所述控制电路还设置有电压传感器，所述电压传感器的正极与三相逆变电桥的输出端正极连接，所述电压传感器的负极与三相逆变电桥的输出端负极连接；所述电压传感器用于检测直流侧电压值。
16、在本技术方案中，通过设置电压传感器来实时监测直流侧的电压状态，从而可以根据需要调节双向变流器的工作模式，保证无感电容c0的充放电平衡，提高了系统的稳定性和效率。
17、作为优选的技术方案，所述单向导通装置包括二极管和熔断器，所述二极管的正极与所述双向变流器的输出端负极连接，所述二极管的负极与所述熔断器的一端连接，所述熔断器的另一端接地。
18、在本技术方案中，通过设置单向导通装置来防止直流侧发生反向电流或过大的过压现象，当直流侧出现反向电流时，二极管将截止不导通；当直流侧出现过大的过压时，熔断器将熔断并接通接地线，将过压释放至地面。
19、作为优选的技术方案，当所述电压传感器检测到的直流侧电压值高于预设阈值时，所述熔断器熔断，将所述直流侧电压值降低至预设阈值以下，当所述电压传感器检测的直流侧电压值低于预设阈值时，所述熔断器复位。
20、在本技术方案中，通过设置熔断器来实现对直流侧过压和欠压的自动调节，当直流侧出现过压时，熔断器将切断过多的充电量；当直流侧出现欠压时，熔断器将恢复充放电平衡。
21、作为优选的技术方案，所述控制电路还设置有pwm信号发生器，所述pwm信号发生器用于向所述双向变流器输出pwm脉冲信号。
22、在本技术方案中，通过设置pwm信号发生器来实现对双向变流器的调节控制，根据交流侧模拟电网的相位和频率来调整pwm脉冲信号的相位和频率，使双向变流器与交流侧模拟电网同步，并保持良好的功率因数。
23、与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：
24、(1)本技术通过在双向变流器的输出端和地之间并联无感电容c0吸收高频次谐波分量，可以显著削减共模电压的尖峰值以及开关频率分量的幅值，降低电路负极与地之间的电压。
25、(2)另外，单向导通装置可以在直流侧电压过高时，将多余的电压释放到地，从而保持直流侧电压的稳定，进一步减小电路负极与地之间的电压差，保证电路的工作性能和安全性。
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1.一种共模电压控制电路，其特征在于，包括：双向变流器、交流侧电源、直流侧负载、无感电容C0、交流侧对地寄生电容组C1、直流侧对地寄生电容组C2、接地线寄生电感L和单向导通装置；
2.根据权利要求1所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述交流侧电源与所述双向变流器之前还设置有变压器，所述交流侧电源的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端与所述双向变流器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述变压器为三相变压器，所述双向变流器为三相逆变电桥；所述三相变压器的A相输出端连接三相逆变电桥的A相输入端，三相变压器的B相输出端连接三相逆变电桥的B相输入端三相变压器的C相输出端连接三相逆变电桥的C相输入端。
4.根据权利要求3所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述交流侧对地寄生电容组C1包括对地杂散电容C11、C12和C13，其中，对地杂散电容C11的正极连接三相逆变电桥的A相输入端，对地杂散电容C11的负极接地，对地杂散电容C12的正极连接三相逆变电桥的B相输入端，对地杂散电容C12的负极接地，对地杂散电容
5.根据权利要求3所述的共模电压控制电路，其特征在于，直流侧对地寄生电容组C2包括对地杂散电容C21和C22，其中，所述对地杂散电容C21的正极连接三相逆变电桥的输出端正极，对地杂散电容C21的负极接地，所述对地杂散电容C22的正极连接三相逆变电桥的输出端负极，对地杂散电容C22的负极接地。
6.根据权利要求3所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述控制电路还设置有限流电阻组R，所述无感电容C0与限流电阻组R并联。
7.根据权利要求3所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述控制电路还设置有电压传感器，所述电压传感器的正极与三相逆变电桥的输出端正极连接，所述电压传感器的负极与三相逆变电桥的输出端负极连接；所述电压传感器用于检测直流侧电压值。
8.根据权利要求7所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述单向导通装置包括二极管和熔断器，所述二极管的正极与所述双向变流器的输出端负极连接，所述二极管的负极与所述熔断器的一端连接，所述熔断器的另一端接地。
9.根据权利要求8所述的共模电压控制电路，其特征在于，当所述电压传感器检测到的直流侧电压值高于预设阈值时，所述熔断器熔断，将所述直流侧电压值降低至预设阈值以下，当所述电压传感器检测的直流侧电压值低于预设阈值时，所述熔断器复位。
10.根据权利要求1～9任一项所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述控制电路还设置有PWM信号发生器，所述PWM信号发生器用于向所述双向变流器输出PWM脉冲信号。
...【技术特征摘要】
1.一种共模电压控制电路，其特征在于，包括：双向变流器、交流侧电源、直流侧负载、无感电容c0、交流侧对地寄生电容组c1、直流侧对地寄生电容组c2、接地线寄生电感l和单向导通装置；
2.根据权利要求1所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述交流侧电源与所述双向变流器之前还设置有变压器，所述交流侧电源的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端与所述双向变流器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述变压器为三相变压器，所述双向变流器为三相逆变电桥；所述三相变压器的a相输出端连接三相逆变电桥的a相输入端，三相变压器的b相输出端连接三相逆变电桥的b相输入端三相变压器的c相输出端连接三相逆变电桥的c相输入端。
4.根据权利要求3所述的共模电压控制电路，其特征在于，所述交流侧对地寄生电容组c1包括对地杂散电容c11、c12和c13，其中，对地杂散电容c11的正极连接三相逆变电桥的a相输入端，对地杂散电容c11的负极接地，对地杂散电容c12的正极连接三相逆变电桥的b相输入端，对地杂散电容c12的负极接地，对地杂散电容c13的正极连接三相逆变电桥的c相输入端，对地杂散电容c13的负极接地。
5.根据权利要求3所述的共模电压控制电路，其特征在于，直流侧对地寄生电容组c2包括对地杂散电容c21和c22，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴飞义，张敏，陈广赞，易韵岚，杨军，王涛，王雄，陈洁莲，尹维恒，陶洪亮，江福洲，陈旺龙，魏小杰，
申请(专利权)人：重庆中车时代电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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