[发明专利]一种基于改进型电流校正方法的增强型Z源拓扑电路

说明书

本发明涉及一种基于改进型电流校正方法的增强型Z源拓扑电路，属于拓扑电路设计技术领域。本发明的拓扑电路将改进型电流校正技术设置到Z源拓扑输入二极管的前端，运用单周控制方式，对交流输入进行电流校正，减少电流谐波，同时控制校正开关管的PWM波形，将输入电压升高，减少Z源电路的电感工作时的压力，并对传统Z源的拓扑结构进行改进，引入升压单元以取代电路中的一个电感，在同样的逆变桥开通时间内，可以实现更高的升压能力，减小了逆变桥开关管的电压应力，提高了输出的电能质量。

技术领域

本发明属于拓扑电路设计技术领域，具体涉及一种基于改进型电流校正方法的增强型Z源拓扑电路。

背景技术

随着现代科学技术的发展，人们对电力电子装置的使用越来越多，而所有的直流电源和交流电源都是通过交流输入的交流电源转化而来的，所以给公共交流输入带来的谐波污染也越来越严重，谐波电流的“二次效应”，在线路阻抗上产生的谐波压降会使交流输入电压波形发生失真，过大的谐波电流会引起供电线路故障而损坏用电设备。因此，研发新一代的带有电流校正功能的拓扑电路，具有广泛的使用性和必要性。

传统的Z源拓扑电路，通常应用在直流输入的条件下，依靠稳定的输入电压进行逆变工作。而当输入电压变为交流输入，电压不稳定的条件下，则难以稳定的工作运行。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种能够应用于交直流输入情况下的具有电流校正功能的电压变换器拓扑电路。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于改进型电流校正方法的增强型Z源拓扑电路，该电路中，输入的交流电压进入整流电路后，得到半波波形，通过相应的PWM调制控制，使输入电流平均值能够跟随整流后的电压基准，呈正弦波形，且相位差为零，同时将完成电流校正的直流电输入到增强型Z源电路中，通过电路中电感单元在逆变桥壁开关管的开通和关断期间的能量转换，最终完成交流输出的逆变工作。

本发明还提供了一种基于改进型电流校正方法的增强型Z源拓扑电路，包括三相整流桥D1、电感L1～L4、二极管D2～D16、校正开关管Q1～Q3、三相逆变桥Q4、电容C1～C5；在交流输入A相与三相整流桥D1的A端之间串联电感L1，交流输入B相与三相整流桥D1的B端之间串联电感L2，交流输入C相与三相整流桥D1的C端之间串联电感L3，三相整流桥D1的输出端DC+与三相整流桥D1的输出端GND之间串联2个电容C1和C2；二极管D2的负极接二极管D3的负极，二极管D2的正极接二极管D4的负极，二极管D3的正极接二极管D5的负极，二极管D4的正极接二极管D5的正极，二极管D2的负极接校正开关管Q1的漏极，二极管D4的正极接校正开关管Q1的源极，二极管D2、D3、D4、D5、校正开关管Q1共同组成第一个校正模块；二极管D6、D7、D8、D9与校正开关管Q2组成第二校正模块，二极管D10、D11、D12、D13与校正开关管Q3组成第三校正模块，且第二校正模块与第三校正模块内各元件的连接方式与第一校正模块相同；二极管D2的正极接三相整流桥D1的A端，二极管D6的正极接三相整流桥D1的B端，二极管D10的正极接三相整流桥D1的C端，二极管D3的正极接二极管D7的正极，二极管D7的正极接二极管D11的正极，二极管D11的正极与三相整流桥D1的输出端DC+之间串联电容C1；三相整流桥D1的输出端DC+与二极管D14之间串联电感L4，二极管D14的负极与二极管D16的正极之间串联电感L6，二极管D14的负极接D15的正极，二极管D14的正极与二极管D16的负极之间串联电容C3，二极管D15的负极与二极管D16的正极之间串联电容C4，二极管D15的负极与二极管D16的负极之间串联电感L5，二极管D14的负极与三相逆变桥Q4的输入端GND之间串联电容C5，二极管D16的负极接三相逆变桥Q4的输入端DC+，三相逆变桥Q4的输入端GND接三相整流桥D1的输出端GND。

本发明还提供了一种所述的电路的工作方法。