[实用新型]一种隔离型三相交直流变换器

说明书

本实用新型公开了一种隔离型三相交直流变换器，包括原边输入电路、变压器和副边输出电路，原边输入电路包括输入开关单元、第一整流单元、辅助变换电路、续流开关单元、串联谐振单元；输入开关单元的三个开关管分别设置在接入的三相三线电源的三根相线上，还分别通过三根相线与第一整流单元连接；第一整流单元、辅助变换电路、续流开关单元和串联谐振单元并联，变压器的一次侧线圈接入串联谐振单元，变压器的二次侧线圈与副边输出电路连接。本实用新型的结构简单，实现了交直流转换功能、功率因素校正功能、隔离变换、软开关以及调压功能，节省传统交直流变换电路率器件，减少了开关变换环节，适合于高功率密度场合。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种隔离型三相交直流变换器。

背景技术

随着单体用电设备功率越来越大，原来大多采用单相供电的方式逐步更改采用三相供电，如果没有功率因数矫正(PFC)功能就会对电网的电能质量破坏很大，严重时甚至会导致电网的瘫痪。因此，对于三相交流输入的交直流变换电路，一般为PFC+DC/DC两级电路，由于PFC整流后面的电压较高，由此导致整个电路设计会较为复杂；因此在之前也有国外同行提出过单级的三相交直流变换器，如大家较为熟悉的单周变换器，如实用新型专利WO2008/018802A2是较为典型的高效率三相交流单级变换器，如图1所示，该电路在传统的三相交流变换器的基础上实现了电路简化，同时也实现了软开关，但由于电网适应性等多方面原因导致控制算法复杂，该技术未大范围推广应用到产品。同时如图2所示电路以及该实用新型中提到的其他方案，其工作回路器件多或者电路复杂，交流侧开关一直处于硬开关工作状态，导通损耗大；同时如果Cp较小在交流开关开通瞬间或者Q7关断瞬间容易引起高压尖峰，从而损坏整流桥之后的Q7，如果Cp过大，开关瞬间能量大也有损坏Q7风险，同时也会导致效率低下。此外在电网参数变化或者负载变化情况下，Q7也难以满足软开关条件。

实用新型内容

本实用新型目的在于提出一种隔离型三相交直流变换器，以解决上述现有技术存在的结构及控制方法复杂导致的应用受限的技术问题。

为此，本实用新型提出了一种隔离型三相交直流变换器，包括原边输入电路、变压器和副边输出电路，原边输入电路包括输入开关单元、第一整流单元、辅助变换电路、续流开关单元、串联谐振单元；输入开关单元包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管分别设置在接入的三相三线电源的三根相线上，还分别通过三根相线与第一整流单元连接；第一整流单元、辅助变换电路、续流开关单元和串联谐振单元并联，变压器的一次侧线圈接入串联谐振单元，变压器的二次侧线圈与副边输出电路连接。

本实用新型与现有技术对比的有益效果包括：

从结构上，本实用新型改变了传统的PFC电路加直流隔离变换电路的实现方法，通过本实用新型的拓扑结构，克服了传统的升压型PFC电路后端高压以及开关管应开通的弊端，使得输入开关管损耗降低，后端的连接功率器件的的受限性降低，可选余地更大；同时本实用新型提出的一级交直流变换电路，整个交直流变换电路简单，控制逻辑精简，在做功率因数矫正的同时，其已经完成了隔离交直流变换的一部分(相当于桥式电路的一半变换)，减少了功率开关步骤，因此效率高，适合于高效率及高功率密度需求场合；从功能上，相对于传统的带有功率因素校正功能的隔离型三相交直流变换器而言，通过一级变换电路就实现了交直流转换功能、功率因素校正功能、隔离变换、软开关以及调压功能，可以节省很多功率器件，同时相比于前述提到的单周变换器，由于变换回路由单相与电容中点变为在三相三线电源输入的实际两相之间形成回路，每次导通不再是一相开关组，能有效应对输入电压出现跳变或者极性突变的情况，其电网适应性更强，工作稳定性更高，设备质量更加可靠。

附图说明

图1是现有的高效率三相交流单级变换器(单周变换器)结构示意图。

图2是已知另外一种隔离型三相交直流变换器的示意图。