[发明专利]不间断电源中使用的功率变换电路及不间断电源

摘要

本发明涉及一种改进的功率变换电路和一种包含该功率变换电路的不间断电源。该功率变换电路包含至少一个变换器电路模块，每个变换器电路模块均包含第一和第二升压变换器，用于将来自AC电源和/或DC电源的DC电压变换至DC电源电压；至少一个逆变器电路模块，每个逆变器电路模块均包含三级逆变器电路，用于将DC电源电压变换至AC电压；和中间电路模块，用于将来自至少一个变换器电路模块的DC电源电压转送至至少一个逆变器电路模块。中间电路模块另外包括第一和第二降压变换器，用于将对应于由寄生电感引起的瞬态能量的电压降压变换至DC电源电压，并且用于将其提供至用于DC电源的输入端子。

主权项

一种不间断电源中使用的功率变换电路(1000)，包含：至少一个变换器电路模块(1100)，该变换器电路模块(1100)包含：‑第一输入端子(1101)，用于连接AC电源的相端子；第二输入端子(1102)，用于连接AC电源的中性点端子；以及第三和第四输入端子(1103，1104)，分别用于连接DC电源(400)的正极和负极端子当中的一个；以及‑第一和第二升压变换器(1110，1120)，用于将正极和负极电压当中的一个升压变换至恒定的第一和第二DC电源电压当中的一个，该第一和第二DC电源电压分别具有预定的正的和负的电压电平当中的一个；其中正的电压和负的电压经由第一输入端子(1101)作为AC电压的正的和负的部分当中的一个被接收和/或分别经由第三和第四输入端子(1103，1104)作为DC电源(400)的DC电压的正的和负的部分当中的一个被接收；‑第一和第二输出端子(1105，1106)，其分别连接至第一和第二升压变换器(1110，1120)当中的一个，用于提供升压变换的第一和第二DC电源电压当中的一个；以及第三输出端子(1107)，用于提供经由第二输入端子(1102)供应的中性点电压；‑第一和第二串联电路(1130，1140)，其均由二极管和电容器组成，第一和第二串联电路分别连接至第一和第二输出端子(1105，1106)当中的一个，并且两者均连接至第三输出端子(1107)；其中第一和第二串联电路(1130，1140)的中间节点(N1130，N1140)分别连接至第四和第五输出端子(1108，1109)当中的一个；至少一个逆变器电路模块(1300)，该逆变器电路模块包含：‑第三和第四串联电路(1310，1320)，其均由二极管和电容器组成，第三和第四串联电路分别连接至第五和第六输入端子(1301，1302)当中的一个，并且两者均连接至第七输入端子(1303)；其中第三和第四串联电路(1310，1320)的中间节点(N1310，N1320)分别连接至第八和第九输入端子(1304，1305)当中的一个；‑三级逆变器电路(1330)，其连接至第五、第六和第七输入端子(1301‑1303)，用于将相应的升压变换的第一和第二DC电源电压以及中性点电压变换至AC电压，并且用于将变换的AC电压输出至输出端子(1306)；中间电路模块(1200)，该中间电路模块包含：‑第一、第二、第三、第四和第五导体通路(1201‑1205)，用于将至少一个变换器电路模块(1100)的第一、第二、第三、第四和第五输出端子(1105‑1109)当中的一个分别连接至至少一个逆变器电路模块(1300)的第五、第六、第七、第八和第九输入端子(1301‑1305)当中的一个；‑第一和第二储存电容器(1231，1232)，其分别连接至第一和第二导体通路(1201，1202)当中的一个，并且均连接至第三导体通路(1203)；其中至少一个变换器电路模块(1100)、中间电路模块(1200)和至少一个逆变器电路模块(1300)之间的每一路连接均包括寄生电感，其中配置第一、第二、第三和第四串联电路(1130，1140，1310和1320)使得其中的每一个电容器均在电容器中临时储存对应于相应的升压变换的第一和第二DC电源电压的DC能量，并且在电容器中临时储存由相应的寄生电感引起的瞬态能量；并且其中中间电路模块(1200)进一步包含第一和第二降压变换器(1210，1220)，其连接至第四和第五导体通路(1204，1205)当中的一个，用于将对应于临时储存在第一、第二、第三和第四串联电路(1130，1140，1310和1320)的电容当中的一个的瞬态能量的电压分别降压变换至具有预定的正的和负的电压电平当中的一个的第一和第二DC电源电压当中的一个；并且其连接至至少一个变换器电路模块(1100)的第三和第四输入端子(1103，1104)当中的一个，用于分别将第一和第二DC电源电压当中的一个供应至DC电源(400)。