CN103269171B - 大功率级联式二极管h桥单位功率因数整流器 - Google Patents

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Abstract

本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器，提供了多种主功率电路，每一种都由若干个模块单元级联组成。同时，提供了多种三相星接、角接或双星接的应用电路。由于采用了若干个模块单元级联组成，故可以使用低耐压的功率开关管完成高电压下的大功率整流变换，且不需要使用庞大，笨重，接线复杂的工频移相变压器，简化了主功率电路的拓扑结构，大大减少了开关器件的使用，进而减少了电路工作中的损耗，提高了系统的工作效率，体积小，重量轻，成本低。在高压直流传输、大功率电力电子变压器，大功率中高压交-直-交变频器等应用领域具有重要的应用价值。

Description

大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器
技术领域
本发明涉及整流器，特别涉及一种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器。
背景技术
随着科学技术与工业现代化的迅猛发展和对节约能源的要求，应用于大功率场合的中高压电力电子变流器起着越来越重要的作用。近年来，多电平功率变流器（Multilevel Converter）在高电压大功率变频调速、有源电力滤波装置、高压直流（HVDC）输电系统和电力系统无功补偿等领域已得到成功的应用。多电平变流器的基本电路拓扑结构主要有二极管箝位式、飞跨电容式、以及功率单元级联式3种电路。其中，功率单元级联式多电平变流器因其模块化设计、可靠性高、谐波污染小、输入输出功率范围宽等优点而成为市场主流。然而，传统的功率单元级联式多电平功率变流器存在的主要缺点是在功率输入端需要应用体积庞大接线复杂的工频变压器，这使其在许多工业场合的应用受到了限制。因而，取消传统功率单元级联式多电平变流器电路中的工频变压器，设计出无工频变压器的级联式多电平变流器电路，将会给此类多电平变流器带来革命性的变革。在这个方向上的研究是电力电子与电力传动领域研究人员近年来一直关注的热点。
大功率级联全控型（IGBT）H桥电力电子整流器在大功率场合的应用得到广泛的关注和研究，其显著的优点是，不需要庞大、笨重复杂的工频变压器，可以应用低耐压的电力电子开关器件完成高压大功率的功率变换并使交流侧具有较高的功率因数和较小的谐波。但该种类整流器的主电路拓扑结构所需要的开关器件较多，主电路工作过程中的损耗较大，针对所有开关器件的控制电路以及控制方法的设计也很复杂。所以简化大功率级联全控型（IGBT）H桥电力电子整流器的拓扑结构，减少使用的开关器件数量，简化电路的控制和调制方法并能够很好地工作在高压大功率应用场合，这是本领域当前的重要课题。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器，这种变流器无需使用工频移相变压器，可以使用低耐压的功率开关管完成高电压下的大功率整流变换，并具有功率因数校正功能，实现单位功率因数整流，主功率电路的拓扑结构简单，系统的工作效率高，体积小，重量轻，成本低，在高压直流传输、大功率电力电子变压器，大功率中高压交-直-交变频器等应用领域具有重要的应用价值。
为达到上述目的，本发明提供的第一种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器，包括主功率电路，所述主功率电路包括第一模块单元，所述第一模块单元包括单相二极管整流桥、升压电感、开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，所述主功率电路包括高频滤波器和N个级联的所述第一模块单元，其中各个所述单相二极管整流桥的第二个输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个输入端依次相连，级联起来的所述单相二极管整流桥剩余的两个自由端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一个输入端与第N个所述单相二极管整流桥的第二个输入端经所述高频滤波器串联接入交流电网，其中，N为正整数。
为达到上述目的，本发明提供的第二种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器，包括主功率电路，所述主功率电路包括第二模块单元，所述第二模块单元包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，所述主功率电路包括高频滤波器、升压电感、单相二极管整流桥和N个级联的所述第二模块单元，其中各个所述开关器件的第二接线端与下一个所述开关器件的第一接线端依次相连，级联起来的所述第二模块单元剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端与第N个所述开关器件的第二接线端经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，所述单相二极管整流桥的交流输入端经所述高频滤波器串联接入交流电网，其中，N为正整数。
为达到上述目的，本发明提供的第三种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器，包括主功率电路，所述主功率电路包括第二模块单元，所述第二模块单元包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，所述主功率电路包括高频滤波器和M个级联的第三模块单元，所述第三模块单元包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的所述第二模块单元，其中各个所述开关器件的第二接线端与下一个所述开关器件的第一接线端依次相连，级联起来的所述第二模块单元剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端与第N个所述开关器件的第二接线端经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一交流输入端依次相连，级联起来的所述第三模块单元剩余的两个自由端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端经所述高频滤波器串联接入交流电网，其中，M和N为正整数。
为达到上述目的，本发明提供的一种采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相星接整流器，包括构成星接整流器的三相主功率电路，所述三相主功率电路包括三个高频滤波器，所述主功率电路还包括三个第四模块单元，所述第四模块单元包括M个级联的第三模块单元，所述第三模块单元包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元，其中，M和N为正整数。所述第二模块单元包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，各个所述开关器件的第二接线端与下一个所述开关器件的第一接线端依次相连，级联起来的所述第二模块单元剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端与第N个所述开关器件的第二接线端经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个所述第四模块单元中的级联起来的所述第三模块单元剩余的两个交流输入端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端与第M个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端连接到一个公共的中性点上，另外一组接线端分别与三个高频滤波器串联，接入三相电网，构成星形连接。
为达到上述目的，本发明提供的一种采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相角接整流器，包括构成角接整流器的三相主功率电路，所述三相主功率电路包括三个高频滤波器，所述主功率电路还包括三个第四模块单元，所述第四模块单元包括M个级联的第三模块单元，所述第三模块单元包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元，其中，M和N为正整数。所述第二模块单元包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，各个所述开关器件的第二接线端与下一个所述开关器件的第一接线端依次相连，级联起来的所述第二模块单元剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端与第N个所述开关器件的第二接线端经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个所述第四模块单元中的级联起来的所述第三模块单元剩余的两个交流输入端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端与第M个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端分别经所述三个高频滤波器接至三相电网输入端，另一组接线端依次连接至三相电网中的下一相输入端，构成角形连接。
为达到上述目的，本发明提供的一种采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相双星接整流器，包括构成双星接整流器的三相主功率电路，所述三相主功率电路包括三个高频滤波器、六个桥臂电感和直流电容，所述主功率电路还包括六个第四模块单元，六个第四模块单元构成对接的两组星形连接，即在每组星形连接中，所述第四模块单元包括M个级联的第三模块单元，所述第三模块单元包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元，其中，M和N为正整数，所述第二模块单元包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，各个所述开关器件的第二接线端与下一个所述开关器件的第一接线端依次相连，级联起来的所述第二模块单元剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端与第N个所述开关器件的第二接线端经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个所述第四模块单元中的级联起来的第三模块单元剩余的两个交流输入端，即第一个单相二极管整流桥的第一个交流输入端与第M个单相二极管整流桥的第二个交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端连接到一个公共中性点，另一组接线端分别与三个所述桥臂电感的一端相连，而在每相桥臂上的两个所述桥臂电感的另一端各自相连，并分别经三个高频滤波器之一接至三相电网输入端，同时，第一组星形连接中的公共中性点和第二组星形连接中的公共中性点分别与直流电容的两端相连，构成双星形连接。
本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的优点和积极效果在于：由于采用了若干个模块单元级联组成，故可以使用低耐压的功率开关管完成高电压下的大功率整流变换，且不需要使用庞大，笨重，接线复杂的工频移相变压器，简化了主功率电路的拓扑结构，大大减少了开关器件的使用，进而减少了电路工作中的损耗，提高了系统的工作效率，体积小，重量轻，成本低。这种变流器在高压直流传输、大功率电力电子变压器，大功率中高压交-直-交变频器等应用领域具有重要的应用价值。
下面将结合实施例参照附图进行详细说明。
附图说明
图1是本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器中第一模块单元的电路图；
图2是本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的第一种电路拓扑结构图；
图3是本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器中第二模块单元的电路图；
图4是本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的第二种电路拓扑结构图；
图5是本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器中第三模块单元的电路图；
图6是本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的第三种电路拓扑结构图；
图7是本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器中第四模块单元的电路图；
图8是采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相星接整流器的电路图；
图9是采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相角接整流器的电路图；
图10是采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相双星接变流器的电路图。
具体实施方式
在本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的实施例中，大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器是由若干个模块单元级联而组成一个整体的电路拓扑。
参照图1和图2，第一种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器中，第一模块单元A包括单相二极管整流桥、升压电感、开关器件IGBT、快恢复二极管、输出直流电容和负载，主功率电路包括高频滤波器和N个级联的第一模块单元A，其中，N为正整数。其中各个单相二极管整流桥的第二个输入端与下一个单相二极管整流桥的第一个输入端依次相连，级联起来的单相二极管整流桥剩余的两个输入端，即第一个单相二极管整流桥的第一个输入端与第N个单相二极管整流桥的第二个输入端经高频滤波器串联接入交流电网。
参照图3和图4，第二种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器中，第二模块单元B包括开关器件IGBT、快恢复二极管、输出直流电容和负载，主功率电路包括高频滤波器、单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元B，其中，N为正整数。其中各个开关器件IGBT的第二接线端d与下一个开关器件IGBT的第一接线端c依次相连，级联起来的第二模块单元B剩余的两个自由端，即第一个开关器件IGBT的第一接线端c与第N个开关器件IGBT的第二接线端d经升压电感连接到单相二极管整流桥的直流输出端，单相二极管整流桥的交流输入端经高频滤波器串联接入交流电网。
参照图5和图6，第三种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器中，第二模块单元B包括开关器件IGBT、快恢复二极管、输出直流电容和负载。第三模块单元C包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元B，其中，N为正整数。其中各个开关器件IGBT的第二接线端d与下一个开关器件IGBT的第一接线端c依次相连，级联起来的第二模块单元B剩余的两个自由端，即第一个开关器件IGBT的第一接线端c与第N个开关器件IGBT的第二接线端d经升压电感连接到单相二极管整流桥的直流输出端。主功率电路包括高频滤波器和M个级联的第三模块单元C，各个单相二极管整流桥的第二个交流输入端与下一个单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，级联起来的第三模块单元C剩余的两个交流输入端，即第一个单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个单相二极管整流桥的第二交流输入端经高频滤波器串联接入交流电网，M为正整数。
参照图7和图8，一种采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相星接整流器，三相主功率电路包括三个高频滤波器和三个第四模块单元D。第四模块单元D包括M个级联的第三模块单元C，第三模块单元C包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元B，其中，M和N为正整数，第二模块单元B包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载。各个开关器件IGBT的第二接线端d与下一个开关器件IGBT的第一接线端c依次相连。级联起来的第二模块单元B剩余的两个自由端，即第一个开关器件IGBT的第一接线端c与第N个开关器件IGBT的第二接线端d经升压电感连接到单相二极管整流桥的直流输出端。各个单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连。三个第四模块单元D中的级联起来的第三模块单元C剩余的两个交流输入端，即第一个单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个单相二极管整流桥的第二交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端连接到一个公共的中性点上，另外一组接线端分别与三个高频滤波器串联，接入三相电网，构成星形连接。
参照图7和图9，第二种采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相角接整流器，三相主功率电路包括三个高频滤波器和三个第四模块单元D。第四模块单元D包括M个级联的第三模块单元C，第三模块单元C包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元B，其中，M和N为正整数，第二模块单元B包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载。各个开关器件IGBT的第二接线端d与下一个开关器件IGBT的第一接线端c依次相连，级联起来的第二模块单元B剩余的两个自由端，即第一个开关器件IGBT的第一接线端c与第N个开关器件IGBT的第二接线端d经升压电感连接到单相二极管整流桥的直流输出端，各个单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个第四模块单元D中的级联起来的第三模块单元C剩余的两个交流输入端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端分别经所述三个高频滤波器接至三相电网输入端，另一组接线端依次连接至三相电网中的下一相输入端，构成角形连接。
参照图7和图10，第二种采用大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流装置的三相双星接整流器，三相主功率电路包括三个高频滤波器、六个桥臂电感、直流电容和六个第四模块单元D。六个第四模块单元D构成对接的两组星形连接，即在每组星形连接中，第四模块单元D包括M个级联的第三模块单元C，第三模块单元C包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元B，其中，M和N为正整数，第二模块单元B包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载。各个开关器件IGBT的第二接线端d与下一个开关器件IGBT的第一接线端c依次相连，级联起来的第二模块单元B剩余的两个自由端，即第一个开关器件IGBT的第一接线端c与第N个开关器件IGBT的第二接线端d经升压电感连接到单相二极管整流桥的直流输出端，各个单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个第四模块单元D中的级联起来的第三模块单元C剩余的两个交流输入端，即第一个单相二极管整流桥的第一个交流输入端与第M个单相二极管整流桥的第二个交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端连接到一个公共中性点，另一组接线端分别与三个桥臂电感的一端相连，而在每相桥臂上的两个桥臂电感的另一端各自相连，并分别经三个高频滤波器之一接至三相电网输入端，同时，第一组星形连接中的公共中性点和第二组星形连接中的公共中性点分别与直流电容的两端相连，构成双星形连接。
在本发明大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器应用的其他实施例中，所描述的三相星接、角接和三相双星接整流器，除了采用第四模块单元D外，也可以是由第四模块单元衍生出来的不同电路的组合。
所描述的大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流应用电路，可以简化应用于大功率场合的电力电子整流器的电路拓扑结构，通过适当的控制策略可以提高系统的工作效率，稳定且平衡若干个模块直流侧的电容电压，为后级的电能变换提供有利条件，在高压直流传输、大功率电力电子变压器，大功率中高压交-直-交变频器等应用领域具有重要的应用价值。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.第一种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器，包括主功率电路，所述主功率电路包括第二模块单元(B)，所述第二模块单元(B)包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，其特征在于：所述主功率电路包括高频滤波器、单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的所述第二模块单元(B)，其中各个所述开关器件的第二接线端(d)与下一个所述开关器件的第一接线端(c)依次相连，级联起来的所述第二模块单元(B)剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端(c)与第N个所述开关器件的第二接线端(d)经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，所述单相二极管整流桥的交流输入端经所述高频滤波器串联接入交流电网，其中，N为正整数。
2.第二种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器，包括主功率电路，所述主功率电路包括第二模块单元(B)，所述第二模块单元(B)包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，其特征在于：所述主功率电路包括高频滤波器和M个级联的第三模块单元(C)，所述第三模块单元(C)包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的所述第二模块单元(B)，其中各个所述开关器件的第二接线端(d)与下一个所述开关器件的第一接线端(c)依次相连，级联起来的所述第二模块单元(B)剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端(c)与第N个所述开关器件的第二接线端(d)经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，级联起来的所述第三模块单元(C)剩余的两个交流输入端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端经所述高频滤波器串联接入交流电网，其中，M和N为正整数。
3.一种采用如权利要求2所述的第二种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的三相星接整流器，包括构成星接整流器的三相主功率电路，所述三相主功率电路包括三个高频滤波器，其特征在于：所述主功率电路还包括三个第四模块单元D，所述第四模块单元D包括M个级联的第三模块单元(C)，所述第三模块单元(C)包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元(B)，其中，M和N为正整数，所述第二模块单元(B)包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，各个所述开关器件的第二接线端(d)与下一个所述开关器件的第一接线端(c)依次相连，级联起来的所述第二模块单元(B)剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端(c)与第N个所述开关器件的第二接线端(d)经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个所述第四模块单元D中的级联起来的所述第三模块单元(C)剩余的两个交流输入端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端连接到一个公共的中性点上，另外一组接线端分别与三个高频滤波器串联，接入三相电网，构成星形连接。
4.一种采用如权利要求2所述的第二种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的三相星接整流器，包括构成角接整流器的三相主功率电路，所述三相主功率电路包括三个高频滤波器，其特征在于：所述主功率电路还包括三个第四模块单元(D)，所述第四模块单元(D)包括M个级联的第三模块单元(C)，所述第三模块单元(C)包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元(B)，其中，M和N为正整数，所述第二模块单元(B)包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，各个所述开关器件的第二接线端(d)与下一个所述开关器件的第一接线端(c)依次相连，级联起来的所述第二模块单元(B)剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端(c)与第N个所述开关器件的第二接线端(d)经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个所述第四模块单元(D)中的级联起来的所述第三模块单元(C)剩余的两个交流输入端，即第一个所述单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端分别经所述三个高频滤波器接至三相电网输入端，另一组接线端依次连接至三相电网中的下一相输入端，构成角形连接。
5.一种采用如权利要求2所述的第二种大功率级联式二极管H桥单位功率因数整流器的三相星接整流器，包括构成双星接整流器的三相主功率电路，所述三相主功率电路包括三个高频滤波器、六个桥臂电感和直流电容，其特征在于：所述主功率电路还包括六个第四模块单元(D)，六个第四模块单元构成对接的两组星形连接，即在每组星形连接中，所述第四模块单元(D)包括M个级联的第三模块单元(C)，所述第三模块单元(C)包括单相二极管整流桥、升压电感和N个级联的第二模块单元(B)，其中，M和N为正整数，所述第二模块单元(B)包括开关器件、快恢复二极管、输出直流电容和负载，各个所述开关器件的第二接线端(d)与下一个所述开关器件的第一接线端(c)依次相连，级联起来的所述第二模块单元(B)剩余的两个自由端，即第一个所述开关器件的第一接线端(c)与第N个所述开关器件的第二接线端(d)经所述升压电感连接到所述单相二极管整流桥的直流输出端，各个所述单相二极管整流桥的第二交流输入端与下一个所述单相二极管整流桥的第一个交流输入端依次相连，三个所述第四模块单元(D)中的级联起来的第三模块单元(C)剩余的两个交流输入端，即第一个单相二极管整流桥的第一交流输入端与第M个单相二极管整流桥的第二交流输入端共六个交流输入端，其中每相第一个二极管整流桥的第一交流输入端共三个构成一组接线端，每相第M个二极管整流桥的第二交流输入端共三个构成另一组接线端，其中一组接线端连接到一个公共中性点，另一组接线端分别与三个所述桥臂电感的一端相连，而在每相桥臂上的两个所述桥臂电感的另一端各自相连，并分别经三个高频滤波器之一接至三相电网输入端，同时，第一组星形连接中的公共中性点和第二组星形连接中的公共中性点分别与所述直流电容的两端相连，构成双星形连接。
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