[发明专利]一种高压输出的模块化级联式直流变换器

权利要求书

1.一种高压输出的模块化级联式直流变换器，其特征在于，包括三相整流电路、n个输入并联输出串联的级联式功率模块；所述功率模块包括依次连接的直流斩波电路、全桥LLC串联谐振变换器电路和多绕组变压器；所述多绕组变压器与多个高频整流电路连接。

2.根据权利要求1所述的高压输出的模块化级联式直流变换器，其特征在于，所述全桥LLC串联谐振变换器电路包括由全桥逆变电路和由谐振电容、谐振电感和变压器励磁电感串联而形成的LLC谐振网络。

3.根据权利要求2所述的高压输出的模块化级联式直流变换器，其特征在于，所述LLC串联谐振变换器电路中开关管的开关脉冲信号占空比固定为50％，频率等于LLC谐振网络中谐振电容与谐振电感的串联谐振频率

4.根据权利要求2所述的高压输出的模块化级联式直流变换器，其特征在于，所述高频整流电路数量为k个；其中k也为多绕组变压器副边绕组个数，输入的直流电压经过全桥逆变电路形成方波，通过LLC谐振网络在变压器副边形成正弦波，再通过输入端串联的整流电路形成高压直流输出；正常工作时，全桥LLC串联谐振电路的开关管开关脉冲信号频率固定为LLC谐振网络中谐振电容C_r和谐振电感L_r的串联谐振频率占空比固定为50％。

5.根据权利要求1所述的高压输出的模块化级联式直流变换器，其特征在于，三相交流市电首先经三相整流电路形成540V的直流电压，并通过n个功率模块的直流斩波电路形成0～540V可调的直流电压输出至全桥LLC串联谐振变换器，直流电压经全桥LLC串联谐振电路形成正弦变化的谐振电压，该谐振电压通过多绕组变压器与整流电路升压形成单个功率模块的高压直流输出，最终n个功率模块的输出端串联为负载提供宽范围可调的高压直流电。

6.根据权利要求1所述的高压输出的模块化级联式直流变换器，其特征在于，n个功率模块采取(n-1)个模块均压环和1个公用的系统输出电压环进行控制，对于前(n-1)个功率模块，系统输出电压调节器的输出信号v_{o_r}与各个功率模块输出均压调节器的输出信号v_{o_ri}相加后，和与锯齿波V_rampi相交截，产生第i个功率模块的占空比信号；对于第n个功率模块，V_{o_r}与相减后，差值与锯齿波V_rampn相交截，产生第n个模块的占空比信号。