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专利号: 2020112703287
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.减小占空比丢失的三相谐振拓扑,其特征在于,包括固态变压器拓扑,所述固态变压器拓扑由三相交流电源、输入滤波器、前级矩阵变换器、辅助谐振电路、高频变压器、后级矩阵变换器、输出滤波器和负载端依次串联组成;所述三相交流电源每一相的输出端均串联一个电阻、串联电阻的另一端与输入滤波电感的一端相连,输入滤波电感的另一端与输入滤波电容的一端连接,输入滤波电容的另一端和其余两相输入滤波电容的另一端连接到一起,输入滤波电感与输入滤波电容连接的这一端同前级三相矩阵变换器相连,后级三相矩阵变换器的每一相上下桥臂中点和输出滤波电容与输出滤波电感的一端相连,输出滤波电感的另一端和负载端相连,输出滤波电容的另一端和其它两相输出滤波电容的另一端连接到一起,输出滤波电容和一个电阻串联;所述三相电网电压ea的正极与线路阻抗R1相连,R1与输入滤波电感L1的一端相连,输入滤波电感L1的另一端与输入滤波电容C1的一端相连;

三相电网电压eb的正极与线路阻抗R2相连,R2与输入滤波电感L2的一端相连,输入滤波电感L2的另一端与输入滤波电容C2的一端相连;三相电网电压ec的正极与线路阻抗R3相连,R3与输入滤波电感L3的一端相连,输入滤波电感L3的另一端与输入滤波电容C3的一端相连,网侧输入滤波电容C1、C2、C3的另一端相连,三相电网电压ea、eb、ec的负极相连,输出侧每相滤波电容分别和一个电阻串联,输出侧滤波电容Ca的一端和电阻R11相连,电阻R11的另一端与输出滤波电感La的一端相连,La的另一端与负载端相连;输出侧滤波电容Cb的一端和电阻R22相连,电阻R22的另一端与输出滤波电感Lb的一端相连,Lb的另一端与负载端相连,输出侧滤波电容Cc的一端和电阻R33相连,电阻R33的另一端与输出滤波电感Lc的一端相连,Lc的另一端与负载端相连,所述辅助谐振电路由一个电容串联一个电阻和一个双向开关并联组成,三相前级矩阵变换器的输出端和辅助谐振电路中电容的一端相连,电容的另一端与电阻的一端相连,辅助谐振电路中电阻的另一端和高频变压器的前级相连,高频变压器的后级与三相后级矩阵变换器的输入端相连,所述三相前级矩阵变换器与三相后级矩阵变换器均有6个双向开关管组成,且每个双向开关管为共发射极反串联结构,所述三相前级矩阵变换器中,开关管Spal的集电极以及开关管Snah的集电极均与电源侧滤波后的A相输出端相连;可控开关管Spbl的集电极以及可控开关管Snbh的集电极均与电源侧滤波后的B相输出端相连;可控开关管Spcl的集电极以及可控开关管Snch的集电极均与电源侧滤波后的C相输出端相连,开关管Spah、开关管Spbh、开关管Spch的集电极一同与辅助谐振回路中的电容Cr相连,Cr与Rr串联,Rr的另一端与高频变压器的一次侧相连;开关管Snal、开关管Snbl、开关管Sncl的集电极一同与高频变压器一次侧的另一端相连,辅助谐振回路中的辅助开关管S1与S2的集电极分别同谐振电容Cr与串联电阻Rr的两端相连,在所述的三相后级矩阵变换器中,开关管Sn1的集电极、开关管Sp2的集电极均与a相输出滤波回路中电阻R11的一端以及输出滤波电感La的一端相连;开关管Sn3、开关管Sp4的集电极均与b相输出滤波回路中R22的一端以及输出滤波电感Lb的一端相连;开关管Sn5、开关管Sp6的集电极均与c相输出滤波回路中R33的一端以及输出滤波电感Lc的一端相连,开关管Sp1、开关管Sp3、开关管Sp5的集电极一同与高频变压器二次侧的一端相连,开关管Sn2、开关管Sn4、开关管Sn6的集电极一同与高频变压器二次侧的另一端相连。

2.根据权利要求1所述减小占空比丢失的三相谐振拓扑的辅助开关调制方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤1,在前级矩阵变换器某一相桥臂直通的情况下,辅助谐振电路双向开关管关断,此时辅助谐振电路中的串联电容与变压器原边漏感进行谐振;

步骤2,在前级矩阵变换器正常向后级传输能量的过程中,辅助谐振电路中双向开关管开通,此时辅助谐振电路相当于导线,谐振停止。