[发明专利]一种电力电子变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种交-交变换型的电力电子变压器。

背景技术

变压器是电力系统的主要设备，传统变压器因结构简单，运行安全可靠而得到广泛应用，但现有变压器的缺陷也很明显，空载损耗大，在工频条件下能量转换效率不高，可靠性差。

因为传统变压器的上述缺陷，高频化、高功率密度、可靠性强、低噪声以及快速响应能力的电力电子变压器得到了快速的发展，例如[3] MOONSHILK KANG,PRASADN ENJETI,LRA J PITEL．Analysis and design of Electronic Transformers for Electric Power Distribution System[J]．IEEE Transactions on Power Electronics,1999(14):1133-1141。以及董德智，谢达伟，洪乃刚．基于双PWM变换的电力电子变压器[J].安徽工业大学学报，2006，23（2）:169-173均给出了新型的电力电子变压器，并指出了这些电力电子变压器具有保证输入电流波形为正弦波和功率因素可控的优势，但上述电力电子变压器均有变换环节太多和损耗较大的缺陷和不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力电子变压器，以克服现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种电力电子变压器，包括交流电源，所述交流电源依次连接有原边交-交变换电路、高频变压器、副边交-交变换电路，所述副边交-交变换电路的输出端通过滤波器电感连接电压互感器，所述电压互感器的输出端连接有效值计算电路，所述有效值计算电路并联给定输入电压后串联有电压调节器，所述电压调节器通过相移计算电路连接驱动电路，所述驱动电路分别连接原边交-交变换电路和副边交-交变换电路。

进一步的，所述原边交-交变换电路和副边交-交变换电路均包括串联的两个功率变换器，所述功率变换器由IGBT和二极管通过双向开关相对连接组成。

进一步的，所述交流电流并联有第一电容。

进一步的，所述电压互感器的输入端并联有电阻，所述电阻并联有第二电容。

本发明的有益效果为：不需要中间储能环节，电流可以双向流动，为能量回馈提供可能，在高频环境下，输出电压波形较好，可以实现传统电力变压器的小型化和轻型化设计。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述电力电子变压器的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例所述的一种电力电子变压器，包括交流电源，所述交流电源V₁依次连接有原边交-交变换电路、高频变压器T、副边交-交变换电路，所述副边交-交变换电路的输出端通过滤波器电感L连接电压互感器PT，所述电压互感器PT的输出端连接有效值计算电路，所述有效值计算电路并联给定输入电压V_ref后串联有电压调节器，所述电压调节器通过相移计算电路连接驱动电路，所述驱动电路分别连接原边交-交变换电路和副边交-交变换电路。所述原边交-交变换电路和副边交-交变换电路均包括串联的两个功率变换器，所述功率变换器由IGBT和二极管通过双向开关相对连接组成。所述交流电流并联有第一电容C₁。所述电压互感器PT的输入端并联有电阻R，所述电阻R并联有第二电容C₂。

本发明提供的电力电子变压器，该电路控制策略的特点是: 采用电压单闭环控制方案, 输出电压经电压互感器PT降压后进入有效值计算电路,其输出与电压给定值Vref相比较产生误差信号经电压调节器, 输出信号送至相移计算电路，最后经过驱动电路加到变压器原、副边交-交变换电路。