CN103762834A - 一种三相三电平vienna整流器的辅助电源 - Google Patents

一种三相三电平vienna整流器的辅助电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，包括原边支路和副边支路，原边支路和副边支路通过铁芯耦合，所述原边支路包括正电平输出端、零电平输出端、负电平输出端、PWM控制器、第一~第二开关管、两个原边绕组，每个原边绕组均包括第一端和第二端；第一原边绕组的第一端连接正电平输出端，第二端经第一开关管连接零电平输出端，第二原边绕组的第一端连接零电平输出端，第二端经第二开关管连接负电平输出端，所述PWM控制器连接第一开关管的控制端和第二开关管的控制端。本发明解决了三相三电平VIENNA整流器正负电平不平衡的问题，能够自动平衡正负电平，并且兼具多路输出功能。

Description

一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源
技术领域
本发明涉及一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，属于电力电子技术领域。
背景技术
随着电子技术的不断发展，大功率直流变换器正广泛地应用在交通、电力、通信等领域的电子设备中。实践表明，有源功率因数校正能够很好地降低总谐波含量，获得更高的功率因数，降低用电设备对电网的污染，其中三相三电平VIENNA整流器就是三相大功率有源功率因数校正的代表，它具有较高的效率和较低的总谐波含量，目前正在逐步普及中。
而对于三相三电平VIENNA整流器来说，多路输出的辅助电源必不可少。图1为三相三电平VIENNA整流器简图，VA、VB、VC为三相交流输入电压，Vbus+为整流器的输出正电平，Vm为零电平，Vbus-为负电平。常见的用于三相三电平VIENNA整流器的辅助电源以反激拓扑为例，有如下几种：图2接在正电平和负电平之间的双端反激变换器，开关管虽然能承受较低的应力，但并不能使三相三电平VIENNA整流器的正负电平平衡；图3接在正电平和零电平之间的单端反激变换器，图4接在零电平和负电平之间的单端反激变换器，这种电路结构简单，容易实现，但只能从单一的电平间获取电功率，使原本就不易平衡的VIENNA三电平更加不平衡。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种用于三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，能够使VIENNA整流器三电平达到平衡。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，包括原边支路和副边支路，原边支路和副边支路通过铁芯耦合，所述原边支路包括正电平输出端、零电平输出端、负电平输出端、PWM控制器、第一~第二开关管、两个原边绕组，每个原边绕组均包括第一端和第二端；第一原边绕组的第一端连接正电平输出端，第二端经第一开关管连接零电平输出端，第二原边绕组的第一端连接零电平输出端，第二端经第二开关管连接负电平输出端，所述PWM控制器连接第一开关管的控制端和第二开关管的控制端。
进一步的，所述副边支路包括至少一个副边绕组、至少一个二极管、至少一个滤波电容、至少一路输出端，每个副边绕组均包括第一端和第二端，每个副边绕组的第一端连接二极管的正极，二极管的负极连接滤波电容的一端和一路输出端，第二端连接滤波电容的另一端和一路输出端。
优选的，所述第一开关管和/或第二开关管为数个开关管相并联。
优选的，所述第一原边和/或第二原边的两端并联负载。
采用上述方案后，本发明的一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源解决了VIENNA整流器正负电平不平衡的问题，能够自动平衡正负电平，并且兼具多路输出功能。
附图说明
图1是三相三电平VIENNA整流器简图。
图2是接在三相三电平VIENNA整流器正负电平之间的双端反激变换器简图。
图3是接在三相三电平VIENNA整流器正电平和零电平之间的单端反激变换器简图。
图4是接在三相三电平VIENNA整流器零电平和负电平之间的单端反激变换器简图。
图5是本发明的一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源简图。
图6是本发明的一个实施例图。
其中：Vbus+为整流器的输出正电平，Vm为零电平，Vbus-为负电平，S1、S2为开关管，T1为变压器，N1、N2为T1的两个原边绕组，D1、D2、D3……Dn为二极管，C1、C2、C3……Cn为输出滤波电容，Vo1和GND1为第一路输出端，Vo2和GND2为第二路输出端，Vo3和GND3为第三路输出端，……，Von和GNDn为第n路输出端，n为不为零的自然数。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
如图5所示，为一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源简图，包括PWM控制器，开关管S1、S2，变压器T1，n个二极管D1、D2、D3、……、Dn，n个滤波电容C1、C2、C3、……、Cn，n路输出端Vo1和GND1、Vo2和GND2、……、Von和GNDn，n为不为零的自然数。所述变压器包括两个匝数相等的原边绕组N1、N2和n个副边绕组，对应n路输出，每个原边绕组均包括第一端和第二端，每个副边绕组均包括第一端和第二端；第一原边绕组的第一端、至少一个副边绕组的第二端互为异名端，第二原边绕组的第一端、至少一个副边绕组的第二端互为异名端；第一原边N1第一端连接整流器正电平输出端Vbus+，第二端经开关管S1连接零电平输出端Vm，第二原边N2第一端连接零电平输出端Vm，第二端经开关管S2连接负电平输出端Vbus-，所述PWM控制器连接开关管S1的控制端和开关管S2的控制端；第一副边绕组的第一端连接二极管D1的正极，D1的负极连接滤波电容C1的一端和第一路输出端Vo1，第二端连接C1的另一端和第一路输出端GND1；第二副边绕组的第一端连接二极管D2的正极，D2的负极连接滤波电容C2的一端和第二路输出端Vo2，第二端连接C2的另一端和第二路输出端GND2；第三副边绕组的第一端连接二极管D3的正极，D3的负极连接滤波电容C3的一端和第三路输出端Vo3，第二端连接C3的另一端和第三路输出端GND3；……；第n副边绕组的第一端连接二极管Dn的正极，Dn的负极连接滤波电容Cn的一端和第n路输出端Von，第二端连接Cn的另一端和第n路输出端GNDn。
一般三相三电平VIENNA整流器输出的三电平并不平衡，甚至相差很远，此时如果用图2、图3和图4中的辅助电源，对三相三电平VIENNA整流器的输出没有任何改善，甚至会使正负电平的不平衡度加剧。使用本发明如图5所示的辅助电源则不存在该问题，该辅助电源的工作原理如下：由于变压器T1原边的两个绕组N1=N2，并且开关管S1和S2受同一PWM控制器的同一PWM驱动，当从三相三电平VIENNA整流器（图1）输入的正负电平不平衡时，辅助电源由于的变压器绕组约束关系，令变压器线圈N1的端电压为U1，变压器线圈N2的端电压为U2，由变压器的原理可知U1/N1=U2/N2，且N1=N2，这样当U1发生变化时，U2会自动跟随U1变换，这样就会自动平衡输入的正负电平，使Vbus+对Vm和Vbus-对Vm之间的电压的绝对值相等，且辅助电源带载越重，平衡效果越好，比如正电平的绝对值大于负电平的绝对值，那么绕组N1两端并联相对大一些的负载，绕组N2两端并联相对小一些的负载，有利于正负电平的调整和平衡，该辅助电源可用在正激式、反激式、桥式等拓扑中。
如图6所示，为一变压器原边带负载的反激式辅助电源实施例。其中：Q1、Q2为场效应管，D1、D2、D3、……、D9为二极管，R1、R2、R3、……、R14为电阻，C1、C2、C3、……、C16为输出的滤波电容，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，电容C1和二极管D2构成吸收网络1，吸收变压器漏感和Q1输出结电容谐振的尖峰能量，电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12，电容C2和二极管D4构成吸收网络2，吸收变压器漏感和Q2输出结电容谐振的尖峰能量，D1、R14与线圈N1串联，D3、R13与线圈N2串联，且D1和D3为同型号二极管，R14=R13，这样可使反激变换器的输入阻抗相等。由于变压器T1的两个原边绕组N1=N2，并且开关管受同一PWM控制器的同一PWM驱动，当输入的正负电平不平衡时，由于辅助电源的N1=N2的变压器绕组约束关系，自动平衡输入的正负电平，辅助电源带载越重，平衡效果越好。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1. 一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，包括原边支路和副边支路，原边支路和副边支路通过铁芯耦合，其特征在于：所述原边支路包括正电平输出端、零电平输出端、负电平输出端、PWM控制器、第一~第二开关管、两个原边绕组，每个原边绕组均包括第一端和第二端；第一原边绕组的第一端连接正电平输出端，第二端经第一开关管连接零电平输出端，第二原边绕组的第一端连接零电平输出端，第二端经第二开关管连接负电平输出端，所述PWM控制器连接第一开关管的控制端和第二开关管的控制端。
2.如权利要求1所述的一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，其特征在于：所述副边支路包括至少一个副边绕组、至少一个二极管、至少一个滤波电容、至少一路输出端，每个副边绕组均包括第一端和第二端，每个副边绕组的第一端连接二极管的正极，二极管的负极连接滤波电容的一端和一路输出端，第二端连接滤波电容的另一端和一路输出端。
3.如权利要求1所述的一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，其特征在于：所述第一开关管和/或第二开关管为数个开关管相并联。
4.如权利要求1所述的一种三相三电平VIENNA整流器的辅助电源，其特征在于：所述第一原边和/或第二原边的两端并联负载。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106411137A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 大陆汽车有限公司 用于产生多个直流电压的开关调节器
CN111817366A (zh) * 2020-06-03 2020-10-23 中国人民解放军海军工程大学 中压直流输入双输出三电平移相全桥充电装置及在线充电控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1335668A (zh) * 2001-08-24 2002-02-13 深圳市安圣电气有限公司 一种用于电源变换器的均压电路
CN201435677Y (zh) * 2009-06-19 2010-03-31 Bcd半导体制造有限公司 一种反激开关电源
CN201490910U (zh) * 2009-09-09 2010-05-26 瑞谷科技(深圳)有限公司 并联钳位反激电路
CN102082515A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 南京理工大学 基于反激变换器的高频隔离式交-交型三电平交-交变换器
CN102611291A (zh) * 2012-03-27 2012-07-25 深圳航天科技创新研究院 一种单控制单元的输入反激串联输出并联电路
CN202405796U (zh) * 2011-11-30 2012-08-29 徐州中矿大传动与自动化有限公司 复合式全功率风电变流器
WO2012160021A1 (en) * 2011-05-25 2012-11-29 Bang & Olufsen Icepower A/S Power supply arrangement for single ended class d amplifier
CN203788135U (zh) * 2013-12-31 2014-08-20 江苏嘉钰新能源技术有限公司 一种三相三电平vienna整流器的辅助电源

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1335668A (zh) * 2001-08-24 2002-02-13 深圳市安圣电气有限公司 一种用于电源变换器的均压电路
CN201435677Y (zh) * 2009-06-19 2010-03-31 Bcd半导体制造有限公司 一种反激开关电源
CN201490910U (zh) * 2009-09-09 2010-05-26 瑞谷科技(深圳)有限公司 并联钳位反激电路
CN102082515A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 南京理工大学 基于反激变换器的高频隔离式交-交型三电平交-交变换器
WO2012160021A1 (en) * 2011-05-25 2012-11-29 Bang & Olufsen Icepower A/S Power supply arrangement for single ended class d amplifier
CN202405796U (zh) * 2011-11-30 2012-08-29 徐州中矿大传动与自动化有限公司 复合式全功率风电变流器
CN102611291A (zh) * 2012-03-27 2012-07-25 深圳航天科技创新研究院 一种单控制单元的输入反激串联输出并联电路
CN203788135U (zh) * 2013-12-31 2014-08-20 江苏嘉钰新能源技术有限公司 一种三相三电平vienna整流器的辅助电源

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106411137A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 大陆汽车有限公司 用于产生多个直流电压的开关调节器
CN106411137B (zh) * 2015-07-27 2019-08-27 大陆汽车有限公司 用于产生多个直流电压的开关调节器
CN111817366A (zh) * 2020-06-03 2020-10-23 中国人民解放军海军工程大学 中压直流输入双输出三电平移相全桥充电装置及在线充电控制方法
CN111817366B (zh) * 2020-06-03 2022-07-01 中国人民解放军海军工程大学 中压直流输入双输出三电平移相全桥充电装置及在线充电控制方法

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