[发明专利]一种具有冗余能力的双极性软开关直流变压器

权利要求书

1.一种软开关直流变压器，包括一台或多台开关电容串联谐振变换电路单元SCSRC，所述开关电容串联谐振变换电路单元SCSRC包括H桥结构的中压侧直流电路和低压直流侧电路，其特征在于：低压直流侧电路包括两个串联的不控整流桥，引出双极性直流电压。

2.如权利要求1所述的软开关直流变压器，其特征在于：多台开关电容串联谐振变换电路单元SCSRC中首台SCSRC中压侧直流电路第一连接端通过电感L与中压直流侧的正极相连；第N-1台SCSRC的中压侧直流电路第二连接端子与第N台SCSRC的中压侧直流电路第一连接端子相连；第N台开关电容串联谐振变换器SCSRC的中压侧直流电路第二连接端子与中压直流侧的负极相连；形成中压直流侧电路串联结构，其中N为大于等于2的正整数。

3.如权利要求1或2所述的软开关直流变压器，其特征在于：每台所述开关电容串联谐振变换电路单元SCSRC的H桥结构的中压侧直流电路包括5个带反并联二极管的开关管S1～S5、1个直流电容C1。

4.如权利要求3所述的软开关直流变压器，其特征在于：每台所述开关电容串联谐振变换电路单元SCSRC的低压直流侧电路包括8个二极管M1～M8，2个高频隔离变压器T1和T2，2个谐振电容Cs1和Cs2、以及2个直流电容C2、C3，形成两个串联的不控整流桥，引出双极性直流电压。

5.如权利要求4所述的软开关直流变压器，其特征在于：所述开关管S1、S3的集电极、所述开关管S5的发射极连接于所述开关电容串联谐振变换器SCSRC的第一端子；所述开关管S2、S4的发射极、所述直流电容C1的负极连接于所述开关电容串联谐振变换器SCSRC的第二端子；所述开关管S5的集电极连接于所述直流电容C1的正极；所述开关管S1的发射极与所述开关管S2的集电极连接，形成第一连接点；所述开关管S3的发射极与所述开关管S4的集电极连接，形成第二连接点。

6.如权利要求5所述的软开关直流变压器，其特征在于：所述二极管M1、M2串联，所述二极管M3、M4串联；所述二极管M1、M3的负极与所述直流电容C2的正极并联引出直流电压+VLV极；所述二极管M2、M4的正极与所述直流电容C2的负极并联引出直流电压0极；所述二极管M5、M6串联，所述二极管M7、M8串联；所述二极管M5、M7的负极与所述直流电容C3的正极并联引出直流电压0极；所述二极管M6、M8的正极与所述直流电容C3的负极并联引出直流电压-VLV极；所述二极管M1的正极与所述二极管M2的负极连接形成第三连接点；所述二极管M3的正极与所述二极管M4的负极连接形成第四连接点；所述二极管M5的正极与所述二极管M6的负极连接形成第五连接点；所述二极管M7的正极与所述二极管M8的负极连接形成第六连接点。

7.如权利要求6所述的软开关直流变压器，其特征在于：所述第一连接点、第二连接点与所述谐振电容Cs1以及所述高频隔离变压器T1的高压侧绕组串联连接；所述第一连接点、第二连接点与所述谐振电容Cs2以及所述高频隔离变压器T2的高压侧绕组串联连接；所述第三连接点、第四连接点与所述高频隔离变压器T1的低压侧绕组串联连接；所述第五连接点、第六连接点与所述高频隔离变压器T2的低压侧绕组串联连接。

8.如权利要求3所述的软开关直流变压器，其特征在于：每台所述开关电容串联谐振变换电路单元SCSRC的低压直流侧电路包括8个二极管M1～M8，1个三绕组高频变压器T，一个谐振电容Cs，以及2个直流电容C2、C3，形成两个串联的不控整流桥，引出双极性直流电压。

9.如权利要求8所述的软开关直流变压器，其特征在于：所述开关管S1、S3的集电极、所述开关管S5的发射极连接于所述开关电容串联谐振变换器SCSRC的第一端子；所述开关管S2、S4的发射极、所述直流电容C1的负极连接于所述开关电容串联谐振变换器SCSRC的第二端子；所述开关管S5的集电极连接于所述直流电容C1的正极；所述开关管S1的发射极与所述开关管S2的集电极连接，形成第一连接点；所述开关管S3的发射极与所述开关管S4的集电极连接，形成第二连接点。