[发明专利]一种新型单相混合三电平整流器

说明书

一种新型单相混合三电平整流器，包括单相不可控二极管整流桥、滤波器、单相VIENNA型整流桥、电压电流采样电路、信号调理电路。采用上述的结构，再加上采用单周期控制的算法，控制方法简单，结构简单，只需要采集输出电压和输入电流。使得系统具有很强的鲁棒性、高功率密度、高功率因数、输出电压稳定、系统可靠性高。本发明与传统的单相整流器相比，可大大提高电路的转换效率，应用范围广，并且采用三电平结构可大大降低功率开关管的电压应力，可节约大量的物力财力。

技术领域

本发明涉及单相电能变换领域，具体涉及一种新型单相混合三电平整流器。

背景技术

如今整流可谓无处不在，各个功率级别都会用到整流器，因此对整流器的研究和改进非常有必要。目前最常用的整流方法也有很多，例如不可控二极管全桥整流、PWM整流、同步整流等等，而对于不控整流有个比较严重的问题就是输入端电流谐波含量十分丰富，而这对电网的危害是非常大的。PWM整流就很好德改善了这一缺点，它谐波含量低、功率因数高。随着整流技术的发展，又提出了多电平的思路，这又极大地降低了功率开关管所承受的电压应力，同时电流中谐波的含量也降低了、电压中的纹波含量少。

近年来，随着整流器在工业中的应用越来越广泛，那么对于提高整流器的效率、功率密度、可靠性、功率因数、输入端电流谐波的问题研究就变得刻不容缓了。

发明内容

为了改善整流器效率低、功率密度低、可靠性低、功率因数低、输入端电流谐波含量高的缺点。本发明提出了一种新型单相混合三电平整流器，与传统的单相整流器相比可大大提高电路的转换效率，应用范围广，并且采用三电平结构可大大降低功率开关管的电压应力，可节约大量的物力财力。

本发明采取的技术方案为：

一种新型单相混合三电平整流器，包括单相不可控二极管整流桥、滤波器、VIENNA变型整流桥，所述单相不可控二极管整流桥包括二极管D₃、D₄、D₄、D₅、D₆连接构成的整流部分，整流部分连接电感L₁一端、电感L₂一端，电感L₁另一端连接二极管D7阳极、开关管S_Fa漏极，电感L₂另一端连接开关管S_Fa源极、二极管D8阴极，二极管D7阴极、二极管D8阳极分别与负载R_L两端。

所述滤波器包括滤波电感L，滤波电感L串联在交流电源和VIENNA变型整流桥之间；

所述VIENNA变型整流桥包括二极管D₁、D₂、电容C_p、C_n、两个反向串联的Mos管S₁、S₂，二极管D₁阳极连接二极管D₂阴极，二极管D₁、D₂连接点与交流电源相连，二极管D₁、D₂连接点连接两个反向串联的Mos管S₁、S₂一端，两个反向串联的Mos管S₁、S₂另一端分别连接电容C_p一端、电容C_n一端，电容C_p另一端、电容C_n另一端分别连接负载R_L两端。

一种新型单相混合三电平整流器控制系统，包括电压电流采样电路、信号调理电路、控制电路；

所述电压采样电路，用于测量负载R_L两端电压，电压采样电路连接电压反馈误差放大器；

所述电流采样电路，用于测量单相不可控二极管整流桥输入端电流、VIENNA变型整流桥输入端电流；