[发明专利]用于同步功率变换的系统和方法

说明书

本发明提供了一种功率变换器。所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相、多个MOSFET以及控制系统，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。本发明还提供了一种功率变换系统和操作功率变换器的方法。

技术领域

本发明的领域大体上涉及功率变换，并且更具体地涉及用于控制功率变换系统以降低损耗的方法和系统。

背景技术

至少一些已知的功率变换系统将三相交流(AC)电转换成直流(DC)电。这可以通过例如使用包括三对二极管(即三相的每一相一对)的同步整流器来完成。几对二极管对三相电流整流以生成DC电流输出。在至少一些已知的同步整流器中，执行相对复杂的控制以控制通过二极管和附加的电子部件的电流。此外，至少一些已知的同步整流器控制方案易于产生交叉传导，这可能损害功率变换设备的操作和/或损坏功率变换设备。

发明内容

在一方面，提供了一种功率变换器。所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相、多个MOSFET以及控制系统，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。

在又一方面，提供了一种功率变换系统。所述功率变换系统包括：机器；直流(DC)电网；以及耦连在所述机器和所述DC电网之间的功率变换器，所述功率变换器被配置成将从所述机器接收的交流(AC)电力转换成DC电以供应到所述DC电网。所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相、多个MOSFET以及控制系统，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。

在另一方面，提供了一种操作功率变换器的方法，所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相以及多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接。所述方法包括：在控制系统处接收指示流过所述第一相的电流的第一电流测量值；使用所述控制系统将所述第一电流测量值与正阈值电流和负阈值电流比较；当所述第一电流测量值大于所述正阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；当所述第一电流测量值小于所述正阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；当所述第一电流测量值小于所述负阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET；以及当所述第一电流测量值大于所述负阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET。