主动前端集中可控整流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种主动前端集中可控整流器，包括直流母线和交流电网，在直流母线和交流电网之间设置有LC滤波电路，和一个由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路及一个大容量的电解电容滤波电路；三相交流电通过LC滤波电路后，进入由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路进行整流后，再通过大容量的电解电容滤波电路平滑滤波，得到高稳定度的直流母线；直流母线电压值可设置，这是AC/DC变换器的整流状态；由感性负载的能量返回造成直流母线电压升高、大于设定值时，能量会经过由IGBT组成的三相全桥整流/逆变单元进行逆变后，再经过LC滤波进入电网，这是DC/AC逆变的回馈状态。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种集中可控整流器，属于整流电源

技术介绍
传统的整流电源采用晶闸管整流、二极管整流技术，这类产品的输入端功率因数低，谐波含量高，对电网造成谐波污染，增大线损，同时占用变压器容量，效率很低。为了提高电能质量，常用的措施有增加无功补偿及滤波器；或者使用多绕组整流变压器及多相整流技术。这些措施的缺点是(I)需要购买新设备，投资增大；(2)设备的体积很大；(3)无法实现回馈制动，制动能量都白白浪费掉。由于现有的充电机产品前端整流器件使用的是三相不可控整流，造成电网侧谐波电流大，功率因数低，在使用有源可控整流器后，这些问题就可以解决。目前国内使用可控前端整流设备中基本是以单相APFC为主，当使用到三相设备中，使用三个APFC设备并联应用，也可以达到提高功率因数、抑制谐波的目的，但是这样来做，一是功率不可能做的很高，另外三相并联做起来也比复杂。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种主动前端集中可控整流器，它采用三相全控技术，实现整流和逆变的能量双向变换，单机大功率，并联容易，可大大提高系统可靠性和集成简易化。为解决上述问题，本技术采用如下技术方案本技术一种主动前端集中可控整流器，包括直流母线和交流电网，在直流母线和交流电网之间设置有LC滤波电路，和一个由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路及一个大容量的电解电容滤波电路；三相交流电通过LC滤波电路后，进入由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路进行整流后，再通过大容量的电解电容滤波电路平滑滤波，得到高稳定度的直流母线；直流母线电压值可设置，这是AC/DC变换器的整流状态；由感性负载的能量返回造成直流母线电压升高、大于设定值时，能量会经过由IGBT组成的三相全桥整流/逆变单元进行逆变后，再经过LC滤波进入电网，这是DC/AC逆变的回馈状态。本技术是一种高效全控AC/DC变换器，也可以进行DC/AC逆变，实现了电网与直流母线间能量的双向流动，具有高效的谐波抑制和能量回馈功能。由于本技术摒弃了落后的固定桥式二极管整流模式，无论在整流还是在回馈状态下工作时，都是通过IGBT开关状态的切换来实现相应的功能；因此使用了有源整流器后，负载设备对电网造成的谐波含量< 3%，功率因数也接近于1，大大减小了对电网的干扰。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)是绝缘栅双极型晶体管，是由BJT (双极型三极管)和MOS (绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；M0SFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。本技术属于整流电源
，是集中整流、直流供电、回馈电网的共直流母线产品，可用于电动汽车充电机的整流装置、变频器母线和设备的回馈装置、光伏发电逆变器、风力发电变流器和储能变流器，它采用三相全控技术，实现整流和逆变的能量双向变换，单机大功率，并联容易，可大大提高系统可靠性和集成简易化。附图说明图I为本技术原理框图。具体实施方式如图I所示，本技术一种主动前端集中可控整流器，包括直流母线和交流电网，在直流母线和交流电网之间设置有LC滤波电路，和一个由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路及一个大容量的电解电容滤波电路；三相交流电通过LC滤波电路后，进入由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路进行整流后，再通过大容量的电解电容滤波电路平滑滤波，得到高稳定度的直流母线；直流母线电压值可设置，这是AC/DC变换器的整流状态；由感性负载的能量返回造成直流母线电压升高、大于设定值时，能量会经过由IGBT组成的三相全桥整流/逆变单元进行逆变后，再经过LC滤波进入电网，这是DC/AC逆变的回馈状态。本技术是一种高效全控AC/DC变换器，也可以进行DC/AC逆变，实现了电网与直流母线间能量的双向流动，具有高效的谐波抑制和能量回馈功能。由于本技术摒弃了落后的固定桥式二极管整流模式，无论在整流还是在回馈状态下工作时，都是通过IGBT开关状态的切换来实现相应的功能；因此使用了有源整流器后，负载设备对电网造成的谐波含量< 3%，功率因数也接近于1，大大减小了对电网的干扰。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)是绝缘栅双极型晶体管，是由BJT (双极型三极管)和MOS (绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；M0SFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。本技术属于整流电源
，是集中整流、直流供电、回馈电网的共直流母线产品，可用于电动汽车充电机的整流装置、变频器母线和设备的回馈装置、光伏发电逆变器、风力发电变流器和储能变流器，它采用三相全控技术，实现整流和逆变的能量双向变换，单机大功率，并联容易，可大大提高系统可靠性和集成简易化。最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此 所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动前端集中可控整流器，其特征在于：包括直流母线和交流电网，在直流母线和交流电网之间设置有LC滤波电路，和一个由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路及一个大容量的电解电容滤波电路；三相交流电通过LC滤波电路后，进入由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路进行整流后，再通过大容量的电解电容滤波电路平滑滤波，得到高稳定度的直流母线；直流母线电压值可设置，这是AC/DC变换器的整流状态；由感性负载的能量返回造成直流母线电压升高、大于设定值时，能量会经过由IGBT组成的三相全桥整流/逆变单元进行逆变后，再经过LC滤波进入电网，这是DC/AC逆变的回馈状态。

【技术特征摘要】
1. 一种主动前端集中可控整流器，其特征在于包括直流母线和交流电网，在直流母线和交流电网之间设置有LC滤波电路，和ー个由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路及ー个大容量的电解电容滤波电路；三相交流电通过LC滤波电路后，进入由IGBT组成的三相全桥整流/逆变电路进行整流后，再通过大...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岚，孙卓，于胜涛，
申请(专利权)人：北京东方欣博通机电工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：