[发明专利]一种单向混合型三相三电平整流器

说明书

一种单向混合型三相三电平整流器，由三相整流桥、滤波器、升压Boost电路、电压传感器、电流传感器、DSP控制器、用于闭环控制的信号调理电路组成。该整流器由5个模块组成，其中模块1由滤波电感组成；模块2和模块3分别为三相二极管整流桥和三相IGBT整流桥；模块4为IGBT升压Boost电路；模块5为滤波电容。该整流器的主要特点是采用二极管桥式整流电路结合PWM整流电路相结合，控制、输出电压稳定，具有优秀的功率跟踪能力，鲁棒性强，有效降低谐波分量。

技术领域

本发明属于电压型整流领域，尤其涉及一种单向混合型三相三电平整流器。

背景技术

整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。电子器件多数由直流驱动，所以采用整流器以获得可控或不控的直流电压,常规的整流环节广泛采用二极管不控整流电路或晶闸管相控整流电路。

二极管不控整流的低频谐波分量大、直流电压脉动明显、输出电压不可控，仅由电网电压决定。晶闸管相控整流器功率因数较低、易造成电磁干扰、输入电流畸变严重。

近年来，在无需双向电能转换但对功率因数矫正(PFC)有要求的应用条件下，PWM三电平整流器得到了广泛应用。减少其开关器件，减少了整流器成本的同时仍然可以将其应用于一定大功率场合和获得近似正弦的输入电流。但是如何进一步提高PWM三电平整流器的交流电流谐波、效率、功率密度、可靠性等性能成为一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种单向混合型三相三电平整流器，以达到降低低频谐波、交流电流谐波，提高效率、功率密度、可靠性等性能。

本发明采取的技术方案为：

一种单向混合型三相三电平整流器，包括：

模块1包括滤波电感，

模块2三相二极管整流桥；

模块3为三相IGBT整流桥；

模块4为IGBT升压Boost电路；

模块5为滤波电容。

模块1的输入端分别连接到电网的各相进线，模块1的输出端分别连接到模块2各相桥臂中点、模块3的各相桥臂中点；

所述模块2由6个二极管组成，模块2输入端与三相交流电源同相接入端连接，模块2输出端通过模块4与负载R_L连接，模块5并联在负载R_L两端。

本发明一种单向混合型三相三电平整流器，有益效果如下：

1、DSP控制器型号为TMS320F28335，该器件的精度高，成本低，功耗小，快速傅立叶转换(FFT)等复杂计算算法性能高，外设集成度高，数据以及程序存储量大，A/D 转换更精确快速。

2、用于闭环控制的信号调理电路由滑模控制器(SMC)和PI控制器组成。所述闭环控制电路由包含电流传感器、电压传感器、滑模控制器、PI控制器的信号调理电路组成，采用电流、电压双环控制策略：电流内环通过采用PI控制策略，实现对有功和无功电流的解耦控制，达到电流跟踪目标；电压外环采用滑模变结构控制策略，使直流输出电压具有较强的抗干扰性、自适应性、以及良好的动态品质、较强的鲁棒性，并且可以实现较好的稳态特性。

3、本发明采用空间矢量调制(SVPWM)来对三相PWM整流器部分进行调制，使得提高三相PWM整流器的直流电压利用率变得快捷方便，而且由于该调制方式的数字化实现很容易，为后面的控制程序编写提供了很大的便利。

4、本发明与现有技术相比,具有以下的优点：控制、输出电压稳定，具有优秀的功率跟踪能力，鲁棒性强，有效降低谐波分量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：