[发明专利]八开关三绕组电力电子变压器

说明书

本发明公开了一种八开关三绕组电力电子变压器，包括两路原边绕组和一路副边绕组，以及八个单向开关，每个单向开关均为功率器件，八个单向开关两两分为一组开关组，每组开关组中两个单向开关导通方向相反，两路原边绕组通过四组开关组分别与输入侧直流电压源正负极连接，由四组开关组使两路原边绕组切换处于励磁状态。与现有技术相比，本发明通过原边两路绕组交替励磁，减小等效的变压器漏感，提高变压器能量传输的效率，并且不会因励磁电感的减小而增大功率器件的电流应力。

技术领域

本发明涉及变压器领域，具体是一种八开关三绕组电力电子变压器。

背景技术

变压器通常采用原副边双绕组进行能量传递，通过原边的全桥逆变电路将直流电转换成高频交流电，然而受到制造工艺的限制，变压器的漏感会降低能量的传输效率，因此，应考虑对变压器的电路拓扑和磁芯、绕组结构等方面进行改进，降低漏感导致的损耗，以提高变压器能量传输效率。

发明内容 本发明的目的是提供一种八开关三绕组电力电子变压器，以解决现有技术变压器漏感大导致传输效率降低的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

八开关三绕组电力电子变压器，包括两路独立的原边绕组和一路副边绕组，其特征在于：还包括八个单向开关，每个单向开关均为功率器件，八个单向开关两两分为一组，共分为四组开关组，每组开关组中两个单向开关导通方向相反，两路原边绕组各自一端通过第一组开关组连接输入侧直流电压源正极、同时通过第二组开关组连接输入侧直流电压源负极，两路原边绕组各自另一端通过第三组开关组连接输入侧直流电压源正极、同时通过第四组开关组连接输入侧直流电压源负极，由四组开关组使两路原边绕组切换处于励磁状态。

所述的八开关三绕组电力电子变压器，其特征在于：八个单向开关中，第一个单向开关的发射极与第二个单向开关的集电极共接后连接至输入侧直流电压源正极，第一个单向开关的集电极连接第二路原边绕组一端，第二个单向开关的发射极连接第一路原边绕组一端，由第一个单向开关和第二个单向开关构成第一组开关组；

第三个单向开关的发射极与第四个单向开关的集电极共接后连接至输入侧直流电压源负极，第三个单向开关的集电极连接第二路原边绕组一端，第四个单向开关的发射极连接第一路原边绕组一端，由第三个单向开关和第四个单向开关构成第二组开关组；

第五个单向开关的发射极与第六个单向开关的集电极共接后连接至输入侧直流电压源正极，第五个单向开关的集电极连接第一路原边绕组另一端，第六个单向开关的发射极连接第二路原边绕组另一端，由第五个单向开关和第六个单向开关构成第三组开关组；

第七个单向开关的发射极与第八个单向开关的集电极共接后连接至输入侧直流电压源负极，第七个单向开关的集电极连接第一路原边绕组另一端，第八个单向开关的发射极连接第二路原边绕组另一端，由第七个单向开关和第八个单向开关构成第四组开关组。

所述的八开关三绕组电力电子变压器，其特征在于：第一组开关组和第四组开关组导通时，输入侧直流电压源的正向电压通过第一组开关组中的第二个单向开关、第四组开关组中的第七个单向开关施加于第一路原边绕组，由此实现处于第一路原边绕组励磁状态，此时输入侧直流电压源的反向电压通过第四组开关组中的第八个单向开关、第一组开关组中的第一个单向开关施加于第二路原边绕组，使流过第二路原边绕组的电流减小。

所述的八开关三绕组电力电子变压器，其特征在于：第二组开关组和第三组开关组导通时，输入侧直流电压源的电压通过第三组开关组中的第六个单向开关、第二组开关组中的第三个单向开关施加于第二路原边绕组，由此实现处于第二路原边绕组励磁状态，此时输入侧直流电压源的反向电压通过第二组开关组中的第四个单向开关、第三组开关组中的第五个单向开关施加于第一路原边绕组，使流过第一路原边绕组的电流减小。