[发明专利]基于二极管钳位双向开关的三电平整流器

说明书

基于二极管钳位双向开关的三电平整流器，包括有一组整流桥，一组单管双向开关，一组二极管钳位双向开关，分压电容C₁，分压电容C₂。其中，二极管D₁、二极管D₂、二极管D₇、二极管D₈组成一组整流桥，二极管D₃、二极管D₄、二极管D₅、二极管D₆、功率开关管S₁组成一组单管双向开关，二极管D₉、二极管D₁₀、功率开关管S₂、功率开关管S₃组成一组二极管钳位双向开关。本发明基于二极管钳位双向开关的三电平整流器具有多个功率开关管，使得每个开关管承受的平均电压应力变小，等效开关频率提高，确保了中点电位平衡控制精度，适用于高压、大功率应用场合。

技术领域

本发明涉及一种三电平整流器，具体涉及一种基于二极管钳位双向开关的三电平整流器。

背景技术

随着工业技术的大力发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，随之而来的是日益严重的谐波污染。为了提高利用电能的效率，抑制和消除谐波对公共电网的污染，功率因数校正的技术正在被深入研究和大力的推广。传统二极管不控整流，导致公共电网产生大量的谐波，装置的功率因数极低，输出滤波时间常数较大，系统动态响应慢。为了治理上述整流器的缺陷，最根本措施就是要求整流器装置运行于单位功率因数状态并且实现输入电流正弦化。随着电力电子技术的发展，出现了多电平整流器，由于电平数的增加，多电平整流器的输入电流波形的正弦性更好，谐波更小。

发明内容

本发明提供一种基于二极管钳位双向开关的三电平整流器，具有多个功率开关管，使得每个功率开关管承受的平均电压应力变小，等效开关频率提高，确保了中点电位平衡控制精度，适用于高压、大功率应用场合。

本发明采取的技术方案为：

基于二极管钳位双向开关的三电平整流器，该整流器包括：

功率开关管S₁、S₂、S₃，电感L，分压电容C₁、C₂，二极管D₁～D₁₀；

交流电源AC一端分别连接二极管D₁阳极、二极管D₂阴极、二极管D₃阳极、二极管D₄阴极，其连接点构成节点a；

二极管D₃阴极分别连接功率开关管S₁漏极、二极管D₅阴极；

二极管D₄阳极分别连接功率开关管S₁源极、二极管D₆阳极；

交流电源AC另一端连接电感L一端；

电感L另一端分别连接二极管D₅阳极、二极管D₆阴极、功率开关管S₂源极、功率开关管S₃漏极，其连接点构成节点b；

功率开关管S₂漏极分别连接二极管D₇阳极、二极管D₉阴极；

功率开关管S₃源极分别连接二极管D₈阴极、二极管D₁₀阳极；

二极管D₁阴极分别连接二极管D₇阴极、分压电容C₁一端，其连接点构成节点p；