[实用新型]一种基于多相三电平逆变器的大容量隔离型DC/DC变换器

说明书

一种基于多相三电平逆变器的大容量隔离型DC/DC变换器，若设定所述变换器包含2m个输入相数，m个桥臂，n个增益单元，则其构成如下：一个直流输入电压源、m个桥臂、每个桥臂包括4个功率开关和2个二极管，桥臂上下两侧接直流电源，同时并联两个电容C₁、C₂，2m个变比为1：k的高频变压器T₁、T₂、T₃... T_2m，n个增益单元，一个输出滤波电容C₀，一个输出二极管D₀及负载R_L。所述每个增益单元中，增益单元1含有2m‑1个电容及2m‑1个二极管，增益单元2至增益单元n分别含有2m个电容及2m个二极管。相比现有的三电平隔离型DC/DC变换器，其桥臂数可自由调节，且各桥臂的电流自动均流，所有开关和二极管的电压应力、电流应力均得到了显著降低并可调节，输入输出增益高且也可调节，适用于大容量且输入输出需要电气隔离的应用场合。

技术领域

本实用新型涉及一种直流-直流变换器，具体是一种基于多相三电平逆变器的大容量隔离型DC/DC变换器。

背景技术

近年来能源枯竭、环境污染问题日益严峻，开发海上风力资源具有重要的现实意义，大容量远距离的海上风电是未来风电发展的趋势。由于传统的交流汇流存在频率同步性和谐波含量较高等诸多不利因素，因此海上风电直流汇流方式受到了越来越多的研究和关注。三电平逆变器因开关器件电压应力低被认为是直流汇流中输入侧逆变电路较好的选择，传统的三电平逆变器与二极管桥式整流器应用广泛，但一方面其输入输出电压增益较低，在对输入输出电压增益要求较高的场合难以胜任；另一方面逆变器输入相数不可调节，在大电流输入场合中难以利用。

发明内容

为解决现有技术中三电平逆变器输入相数不可调、电压电流应力过高、输入输出增益低且整流侧二极管电压应力高的问题，本实用新型提出一种基于多相三电平逆变器的大容量隔离型DC/DC变换器。

本实用新型采取的技术方案为：

一种基于多相三电平逆变器的大容量隔离型DC/DC变换器，包括：

一个直流输入电源，一个多相三电平逆变器，2m个变比为1：N的高频变压器，n个增益单元，一个输出二极管D₀，一个输出滤波电容C₀，负载R_L；

变压器T₁、T₂、……T_2m一次侧另一端相连，变压器T₁、T₂、……T_2m二次侧另一端相连；

所述多相三电平逆变器包括：两个输入侧滤波电容C₁、C₂，m个桥臂，每个桥臂包含4个功率开关和2个二极管，m个桥臂对应2m个输入相；

具体连接方式为：