[发明专利]高可靠性高功率密度单相电流型变换器

说明书

本发明提供了一种高可靠性高功率密度单相电流型变换器，包括：单相输入电源；LC输入滤波器，所述LC输入滤波器的第一端与所述单相输入电源的第一端电连接，所述LC输入滤波器的第二端与所述单相输入电源的第二端电连接；电流型H桥电路，所述电流型H桥电路的第一端与所述LC输入滤波器的第三端电连接，所述电流型H桥电路的第二端与所述LC输入滤波器的第四端电连接；功率解耦电路，所述功率解耦电路的第一端与所述电流型H桥电路的第三端电连接。本发明高可靠性高功率密度单相电流型变换器，消除了变换器H桥电路上下桥臂同关的潜在威胁，提高系统的可靠性与安全性，实现二次脉动功率的完全解耦，降低了体积、成本以及损耗。

技术领域

本发明涉及电源领域，特别涉及一种高可靠性高功率密度单相电流型变换器。

背景技术

随着LED灯驱动、燃料电池、光伏电池以及单相车载电网(V2G)或单相不间断电源中的电池等直流负载越来越多地应用于电力系统，对于低功率(10kW)系统，通常需要单相AC/DC变换器与交流电网进行功率传输，在单相的变流系统中，如果将交流侧的电流控制成与电网电压同频率的正弦波，将在直流侧产生两倍于电网电压频率的脉动功率，该脉动功率对直流侧和交流侧均会造成损害，影响电能质量，系统的稳定性，以及设备的寿命。

发明内容

本发明提供了一种高可靠性高功率密度单相电流型变换器，其目的是为了解决单相电流型变换器体积庞大、造价成本高、电路损耗大，可靠性与安全性不高，不能做到二次脉动功率的完全解耦，变换器H桥电路的上下桥臂存在同关或同开的潜在威胁的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种高可靠性高功率密度单相电流型变换器，包括：

单相输入电源；

LC输入滤波器，所述LC输入滤波器的第一端与所述单相输入电源的第一端电连接，所述LC输入滤波器的第二端与所述单相输入电源的第二端电连接；

电流型H桥电路，所述电流型H桥电路的第一端与所述LC输入滤波器的第三端电连接，所述电流型H桥电路的第二端与所述LC输入滤波器的第四端电连接；

功率解耦电路，所述功率解耦电路的第一端与所述电流型H桥电路的第三端电连接，所述功率解耦电路的第二端与所述电流型H桥电路的第四端电连接。

其中，所述LC输入滤波器包括：

输入滤波电感，所述输入滤波电感的第一端与所述单相输入电源的第一端电连接；

滤波电阻，所述滤波电阻的第一端与所述输入滤波电感的第一端电连接，所述滤波电阻的第二端与所述输入滤波电感的第二端电连接；

输入滤波电容，所述输入滤波电容的第一端与所述输入滤波电感的第一端电连接，所述输入滤波电容的第二端与所述单相输入电源的第二端电连接。

其中，所述电流型H桥电路包括：

第一二极管，所述第一二极管的阳极与第一绝缘栅双极型晶体管的发射极电连接；

第一绝缘栅双极型晶体管，所述第一绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述输入滤波电容的第一端电连接；

第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一绝缘栅双极型晶体管的集电极电连接；

第二绝缘栅双极型晶体管，所述第二绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第二二极管的阳极电连接；

第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第一二极管的阴极电连接；

第三绝缘栅双极型晶体管，所述第三绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第三二极管的阳极电连接；

第四二极管，所述第四二极管的阴极分别与所述输入滤波电容的第二端和所述第三绝缘栅双极型晶体管的集电极电连接；