[发明专利]一种单相电力电子变压器拓扑结构及其控制方法

摘要

本发明提供了一种单相电力电子变压器拓扑结构及其控制方法，拓扑结构包括依次连接的输入级电路、隔离级电路和输出级电路，所述输入级电路包括一个工作在工频切换状态的H桥电路，所述隔离级电路包括一个双向DC‑DC变换器，通过LC串联谐振传输功率，同时实现开关零电流关断，减小开关损耗，所述输出级电路也是H桥电路结构，通过开关逆变实现输出端电压幅值的调整。本发明的单相电力电子变压器拓扑结构无中间储能环节，直流母线电容采用小容值薄膜电容，可以减小整个系统的体积并提高系统的可靠性，并且可以实现功率双向流动。

主权项

1.一种单相电力电子变压器拓扑结构，其特征在于，包括依次相连的输入级电路、隔离级电路和输出级电路，所述输入级电路由第一H桥电路构成；所述第一H桥电路由两对串联的开关管并联组成，所述第一H桥电路的第一桥臂中点和第二桥臂中点分别与单相输入交流电源的两端相连；所述隔离级电路包括依次连接的原边直流母线电容、第一半桥电路、LC谐振电路、高频变压器、第二H桥电路和副边直流母线电容；所述原边直流母线电容由单个薄膜电容或两个薄膜电容串联连接构成，所述原边直流母线侧电容的两端分别与所述第一H桥电路的第二桥臂的两端相连；所述第一半桥电路由一对串联连接的开关管组成，所述第一半桥电路的桥臂两端分别与所述原边直流侧母线电容两端相连；所述LC谐振电路，包含谐振电容和谐振电感，其中谐振电感为所述高频变压器的漏感，当所述原边直流母线电容由单个薄膜电容构成时：所述LC谐振电路的两端分别接于所述第一半桥电路的桥臂中点和所述原边直流母线电容的任意一端；当所述原边直流母线电容由两个薄膜电容串联连接构成时：所述LC谐振电路的两端分别与所述第一半桥电路的桥臂中点和所述原边直流母线电容的中点相连；所述第二H桥电路由两对串联的开关管并联组成；所述副边直流母线电容由单个薄膜电容构成，所述副边直流母线电容两端分别与第二H桥电路的第二桥臂两端连接；所述高频变压器的原边绕组串联于所述LC谐振电路上，所述高频变压器的副边绕组的两端分别与所述第二H桥电路第一桥臂的中点和第二桥臂的中点相连。