一种四步控制换流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种四步控制换流装置，包括依次连接并构成回路的第一电压源Ua、第一整流级、第二整流级和第二电压源Ub，以及连接在第一整流级和第二整流级的公共端、与第一电压源Ua和第二电压源Ub的公共端之间的电流源Idc。本实用新型专利技术所述四步控制换流装置，可以克服现有技术中整流效果差和换流可靠性低等缺陷，以实现整流效果好和换流可靠性高的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及换流
，具体地，涉及一种四步控制换流装置。
技术介绍
1989年，N.Burany和Venturini在Alesina工作的后期提出利用反向并联的可控功率开关器件实现矩阵变换器的双向可控开关，并给出了基于变换器负载电流方向的双向可控开关半自然四步换流策略，Venturini还提出了半自然四步电压换流策略。初步解决了矩阵变换器双向可控开关的实现和安全换流问题，其思想和方法沿用至今。但对于其产业应用四步换流策略仍存在以下问题：⑴四步换流策略的开关序列不仅取决于输出电流的方向，也由输入电压决定。该换向可靠性依赖于准确的判断两个输入电压的差异和输出电流方向。当输出电流或两个输入三相电压差异非常小时，整流可能失败；⑵换流时间会造成输入和输出波形畸变。且换流时间越长输出波形质量越差。目前为止也出现了很多提高换流可靠性，改善波形质量的优化方法。比如改变四步换流时间。在四步电流换流策略和电压换流策略基础上综合判断变换器输入侧线电压极性和输出侧相电流方向，以便将变换器电流实际换流点确定在换流过程的第三步。由于该策略是电压型四步换流和电流型四步换流两种独立四步换流策略的综合，因此使用时需要确定横向电压换流支路和纵向电流换流支路的优先权。在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在整流效果差和换流可靠性低等缺陷。 
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述问题，提出一种四步控制换流装置，以实现整流效果好和换流可靠性高的优点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种四步控制换流装置，包括依次连接并构成回路的第一电压源Ua、第一整流级、第二整流级和第二电压源Ub，以及连接在第一整流级和第二整流级的公共端、与第一电压源Ua和第二电压源Ub的公共端之间的电流源Idc。进一步地，所述第一整流级，包括第一开关管Sa1、第二开关管Sa2、第一二极管和第二二极管，其中：所述第一开关管Sa1的第一连接端和第二开关管Sa2的第一连接端均为栅极控制端；第一开关管Sa1的源极与第二开关管Sa2的源极相连、第一二极管的阳极与第一开关管Sa1的源极连接，阴极与第一开关管Sa1的漏极相连；第二二极管的阴极与第二开关管Sa2的漏极相连，第一电压源Ua的正极与第二开关管Sa2漏极连接；第一开关管Sa1的漏极与电流源Idc的负极连接。进一步地，所述第一开关管Sa1和第二开关管Sa2，为MOS管。进一步地，所述第二整流级，包括第一开关管Sb1、第二开关管Sb2、第一二极管和第二二极管，其中：所述第一开关管Sb1的第一连接端和第二开关管Sb2的第一连接端均为栅极控制端；第一开关管Sb1的源极与第二开关管Sb2的源极相连、第一二极管的阳极与第一开关管Sb1的源极连接，阴极与第一开关管Sb1的漏极相连；第二二极管的阴极与第二开关管Sb2的漏极相连，第二电压源Ub的正极与第二开关管Sb2漏极连接；第一开关管Sb1的漏极与电流源Idc的负极连接。进一步地，所述第一开关管Sb1和第二开关管Sb2，为MOS管；且第一电压源Ua的负极、第二电压源Ub的负极、电流源Idc的正极分别互相连接在一起。本技术各实施例的四步控制换流装置，由于包括依次连接并构成回路的第一电压源Ua、第一整流级、第二整流级和第二电压源Ub，以及连接在第一整流级和第二整流级的公共端、与第一电压源Ua和第二电压源Ub的公共端之间的电流源Idc；可以在逆变级开关处于零矢量时整流级开关切换，实现零电流换流；从而可以克服现有技术中整流效果差和换流可靠性低的缺陷，以实现整流效果好和换流可靠性高的优点。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术四步控制换流装置在换流初始状态的工作原理示意图；图2为本技术四步控制换流装置在开关动作状态的工作原理示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。根据本技术实施例，如图1和图2所示，提供了一种四步控制换流装置。本实施例的四步控制换流装置，包括依次连接并构成回路的第一电压源Ua、第一整流级、第二整流级和第二电压源Ub，以及连接在第一整流级和第二整流级的公共端、与第一电压源Ua和第二电压源Ub的公共端之间的电流源Idc。上述第一整流级，包括第一开关管Sa1、第二开关管Sa2、第一二极管和第二二极管，其中：第一开关管Sa1的第一连接端和第二开关管Sa2的第一连接端均为栅极控制端；第一开关管Sa1的源极与第二开关管Sa2的源极相连、第一二极管的阳极与第一开关管Sa1的源极连接，阴极与第一开关管Sa1的漏极相连；第二二极管的阴极与第二开关管Sa2的漏极相连，第一电压源Ua的正极与第二开关管Sa2漏极连接；第一开关管Sa1的漏极与电流源Idc的负极连接。该第一开关管Sa1和第二开关管Sa2，为MOS管。上述第二整流级，包括第一开关管Sb1、第二开关管Sb2、第一二极管和第二二极管，其中：第一开关管Sb1的第一连接端和第二开关管Sb2的第一连接端均为栅极控制端；第一开关管Sb1的源极与第二开关管Sb2的源极相连、第一二极管的阳极与第一开关管Sb1的源极连接，阴极与第一开关管Sb1的漏极相连；第二二极管的阴极与第二开关管Sb2的漏极相连，第二电压源Ub的正极与第二开关管Sb2漏极连接；第一开关管Sb1的漏极与电流源Idc的负极连接。该第一开关管Sb1和第二开关管Sb2，为MOS管；且第一电压源Ua的负极、第二电压源Ub的负极、电流源Idc的正极分别互相连接在一起。上述实施例的四步控制换流装置，工作时，包括五个操作状态，即：（a）初始状态；（b）换流第一步：关开关Sb1；（c）换流第二步：开Sb2；（d）换流第三步：关Sb2；（e）换流第四步：开Sb1。图1可以显示操作状态（a），图2可以显示操作状态（b）、（c）、（d）和（e）。上述实施例的四步控制换流装置的工作原理为：实现零电流换流操作，即：逆变级开关处于零矢量时整流级开关切换；整流与逆变级开关要时刻追踪、协调。上述实施例的四步控制换流装置，通过运用输入电压的四步控制换流方法，可以达到以下有益效果：⑴通过改变换流顺序，可有效提高输入电压值接近时的换流可靠性，方法简单，易于实现；⑵减小换流所需时间可以使输入输出波形质量得到改善，特别对于输出电压期望值较小的情况；⑶窄脉冲的调整不仅使换流的可靠性大大提高，也使输出侧电压电流波形质量得到一定程度的改善；⑷具有优良的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四步控制换流装置，其特征在于，包括依次连接并构成回路的第一电压源Ua、第一整流级、第二整流级和第二电压源Ub，以及连接在第一整流级和第二整流级的公共端、与第一电压源Ua和第二电压源Ub的公共端之间的电流源Idc。

【技术特征摘要】
1.一种四步控制换流装置，其特征在于，包括依次连接并构成回路的第一电压源Ua、第一整流级、第二整流级和第二电压源Ub，以及连接在第一整流级和第二整流级的公共端、与第一电压源Ua和第二电压源Ub的公共端之间的电流源Idc。
2.根据权利要求1所述的四步控制换流装置，其特征在于，所述第一整流级，包括第一开关管Sa1、第二开关管Sa2、第一二极管和第二二极管，其中：
所述第一开关管Sa1的第一连接端和第二开关管Sa2的第一连接端均为栅极控制端；第一开关管Sa1的源极与第二开关管Sa2的源极相连、第一二极管的阳极与第一开关管Sa1的源极连接，阴极与第一开关管Sa1的漏极相连；第二二极管的阴极与第二开关管Sa2的漏极相连，第一电压源Ua的正极与第二开关管Sa2漏极连接；第一开关管Sa1的漏极与电流源Idc的负极连接。
3.根据权利要求2所述的四步控制换流装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，郭亮，陈芳，何艳荣，李保鹏，
申请(专利权)人：新疆希望电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：