[发明专利]小型风力发电用三相反激式倍压单开关整流电路

摘要

本发明公开了一种小型风力发电用三相反激式倍压单开关整流电路，该电路包括三相交流电源、滤波电容C1、C2、C3、三相单开关BOOST整流电路、三个反激式倍压整流电路、信号采集电路和控制电路；三相单开关BOOST整流电路，包括不可控整流桥和BOOST升压电路；通过采用脉冲频率调制（PFM）技术控制所述三相单开关VT的通/断；整个三相单开关BOOST‑倍压整流电路的输出电压为三相倍压电路的输出电容Ca，Cb，Cc和主电路输出电容Co上的电压之和，从而将整流输出电压提高。与现有技术相比，该整流电路较传统三相不可控整流电路具有效率高、输出电压高等特点，非常适合用于风速较低，能量收集困难要求高的情况下使用。

主权项

一种小型风力发电用三相反激式倍压单开关整流电路，其特征在于，该电路依照输入、输出顺序包括三相交流电源、滤波电容C1、C2、C3、三相单开关BOOST整流电路、三相反激式倍压电路、信号采集电路以及控制电路；其中：所述三相交流电源输入侧与风力发电机三相输出连接；所述三相单开关BOOST整流电路，其中包括不可控整流桥和BOOST升压电路，所述不可控整流桥由6个二极管D1～D6组成；所述BOOST升压电路由三相反向耦合电感T1、T2、T3的BOOST电感、三相单开关VT、二极管D7和BOOST升压电路输出电容Co组成，BOOST电感串接在整流桥交流输入侧，每一相串接一个BOOST电感；所述三相单开关BOOST整流电路中，不可控整流桥的输出侧直接与BOOST整流电路的单开关连接在一起；所述控制电路对BOOST整流电路中的单开关VT进行通/断控制，令整流输入侧电流波形趋近于正弦波，以实现单位功率因数控制，同时该三相单开关VT采用PFM控制和最大功率点跟踪控制，使工作点保持在风机最大功率处；所述三相反激式倍压电路，其中任意一相的反激式倍压电路中包括反向耦合电感、反激式倍压电路输出电容、第一、第二开关电容和反激式倍压电路二极管、第一、第二二极管；其中：反激式倍压电路二极管、第一开关电容、反向耦合电感副边、第二开关电容、反激式倍压电路输出电容串联构成回路；第一开关电容和反向耦合电感副边的一端串联后，再与第一二极管并联；反向耦合电感副边的另一端和第二开关电容串联后，再与第二二极管并联；当开关管VT导通时，在三相反激式倍压单开关整流电路中的任意一相中，由反向耦合电感原边、不可控整流桥、开关管VT构成回路，该一相电源向反向耦合电感原边电感充电，电流上升；与此同时反向耦合电感副边电感通过第一二极管和第二二极管分别向第一开关电容和第二开关电容充电，第一、第二开关电容电压上升；当开关管VT关断时，该一相中由电源、反向耦合电感原边电感、不可控整流桥、二极管D7、BOOST升压电路输出电容Co构成回路，此时，该一相电源和反向耦合电感原边电感共同向BOOST升压电路输出电容Co充电，该一相输入电流减小；此时，反向耦合电感副边电流反向，反激式倍压电路二极管导通，反向耦合电感副边、第一、第二开关电容共同向该一相反激式倍压电路的反激式倍压电路输出电容充电， 反激式倍压电路输出电容的电压升高；将三相反激式倍压电路的输出电容和BOOST升压电路输出电容Co串联，整个三相单开关BOOST倍压整流电路的输出电压为三相反激式倍压电路输出电容和BOOST升压电路输出电容Co上的电压之和，从而将整流输出电压提高。