CN109600058A - 一种新型的辅助供电电源拓扑结构 - Google Patents

一种新型的辅助供电电源拓扑结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109600058A
CN109600058A CN201811534668.9A CN201811534668A CN109600058A CN 109600058 A CN109600058 A CN 109600058A CN 201811534668 A CN201811534668 A CN 201811534668A CN 109600058 A CN109600058 A CN 109600058A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching tube
port
power supply
electric power
diode pumped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811534668.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘建强
张捷频
钟诗庚
杨景熙
赵楠
艾宇
石浩楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jiaotong University
Original Assignee
Beijing Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jiaotong University filed Critical Beijing Jiaotong University
Priority to CN201811534668.9A priority Critical patent/CN109600058A/zh
Publication of CN109600058A publication Critical patent/CN109600058A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/043—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using transformers or inductors only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009—Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种新型的辅助供电电源拓扑结构；包括电流源变换器、全桥逆变单元和整流单元；所述整流单元包括多个隔离变压器和多个整流桥；所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端连接。电流源变换器包括开关管、电力二极管和滤波电感；全桥逆变单元为全桥电路；整流单元包括隔离变压器和整流桥。本发明只需要对电流源变换器进行控制，能够输出多路隔离的输出电压，在电力电子变换器系统输出模块数增加的情况下，无需增加额外的控制器，在节约成本的同时，也保证了辅助供电电源工作的稳定性和可靠性。

Description

一种新型的辅助供电电源拓扑结构
技术领域
本发明属于电源技术领域，具体涉及一种新型的辅助供电电源拓扑结构；适合作为电力电子变压器，模块化多电平变换器，级联型变换器等模块化变流装置的辅助供电电源。
背景技术
在高压大功率电力电子变换器系统中，电力电子装置的驱动电路、控制电路、传感器和系统保护、监控电路等往往需要独立于主功率回路的辅助电源对其进行供电，也称之为辅助供电电源。辅助供电电源虽然输出功率不大，但作用重大，是维持电力电子装置正常启动、运行和保护的基本环节。在高压大功率的应用环境下，辅助供电电源的设计不仅需要考虑电源的取电方式和电路拓扑结构，还需要兼顾电力电子装置的特定拓扑结构、系统的高压绝缘需求与电磁兼容防护需求等因素。
对于高压大功率的电力电子变换器系统，通常采用模块化串并联技术来进一步提高变换器容量，并降低各开关管的电压和电流应力。随着功率等级和电压等级的不断增高，所需的模块数量也随之提升，这对辅助供电电源的设计提出了更高的要求：
1)系统的模块数量多，需要多路输出的辅助供电电源分别为各模块中的传感器，驱动电路和控制电路等辅助用电负载供电；2)高压大功率电力电子变换器系统的输入电压及功率等级都非常高，如电力电子牵引变压器主电路处在输入电压15kV/16.7Hz或25kV/50Hz，额定功率为MW级，需要对辅助供电电源和主电路进行隔离和绝缘处理，确保供电电源与主电路间的电气隔离，并防止各模块供电电源间的影响；3)为了确保辅助用电负载的正常工作，需要保证在不同的输出功率下以及某些极端情况下(如电源输出短路或开路情况下)，辅助供电电源的输出能够满足设计要求。
现有技术中，许多电力电子装置的辅助供电电源主要采用公共电压母线供电方式，多个辅助隔离变换器从外部电压母线上并联取电，彼此相互独立，该种方案在中低压且输出路数较少的场合应用广泛。但是在高压大功率环境下，由于主电路模块数较多，需要辅助供电电源提供更多的隔离输出，且隔离所需的电压绝缘等级很高。若采用上述辅助供电电源方案，其隔离变压器绕制所需的原副边较多，需要很高的成本和代价才能满足辅助供电电源变压器绕组的绝缘需求。因此，采用现有的集中式辅助供电电源方案在高压大功率的应用场合具有明显的缺陷。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于针对现有的集中式辅助供电电源在高压大功率应用环境下因系统模块数量多以及隔离绝缘要求高所造成的设计复杂和高成本问题提出了一种新型的辅助供电电源拓扑结构，可输出多路隔离的输出电压，只需要对电流源变换器进行控制，在电力电子变换器系统模块数增加的情况下，无需增加额外的控制器，在节约成本的同时，也保证了辅助供电电源工作的稳定性和可靠性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型的辅助供电电源拓扑结构，包括电流源变换器、全桥逆变单元和整流单元；所述整流单元包括多个隔离变压器和多个整流桥；所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端连接。
进一步地，所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端通过端口P、端口Q进行连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端通过端口A、端口B进行连接。
进一步地，所述电流源变换器包括开关管Sb、电力二极管Db1、电力二极管Db2和滤波电感Lr；
所述开关管Sb的漏极以及所述电力二极管Db2的负极与端口L进行连接；所述电力二极管Db1的正极与端口N以及端口Q进行连接；所述开关管Sb的源极以及所述电力二极管Db1的负极与端口M进行连接；所述端口M与所述滤波电感Lr的一端相连接，所述滤波电感Lr的另一端以及所述电力二极管Db2的正极连接至端口P。
进一步地，所述全桥逆变单元为全桥电路，包括开关管Sp1、开关管Sp2、开关管Sp3、开关管Sp4；所述开关管Sp1以及所述开关管Sp3的漏极与所述端口P连接，所述开关管Sp2以及所述开关管Sp4的源极与所述端口Q连接；所述开关管Sp1的源极以及所述开关管Sp2的漏极连接至所述端口A；所述开关管Sp3的源极以及所述开关管Sp4的漏极连接至所述端口B。
进一步地，所述整流单元包括N个隔离变压器和与所述N个隔离变压器一一对应的N个整流桥；N为辅助供电电源的输出路数；
N个隔离变压器T1、T2、…Tj、…、TN的一次侧输入端口按端口A-a1-b1-a2-b2-…-an-bn-端口B的顺序串联；
第j个隔离变压器Tj通过隔离变压器二次侧输出端口cj、dj与第j个整流桥进行连接；第j个所述整流桥包括电力二极管Dj1、电力二极管Dj2、电力二极管Dj3、电力二极管Dj4；所述电力二极管Dj1的正极以及所述电力二极管Dj2的负极连接至端口cj；所述电力二极管Dj3的正极以及所述电力二极管Dj4的负极连接至端口dj；所述整流桥的输出端连接有输出滤波电容Coj；所述电力二极管Dj1的负极以及所述电力二极管Dj3的负极与所述滤波电容Coj的一端连接，所述电力二极管Dj2的正极以及所述电力二极管Dj4的正极与所述滤波电容Coj的另一端连接；其中j＝1,2,…,N。
进一步地，所述隔离变压器采用单匝绝缘电缆线作为交流电流母线穿过所有隔离变压器的磁环作为隔离变压器T1、T2、…、Tj、…、TN的一次侧，该单匝绝缘电缆的绝缘等级取决于辅助供电电源与主电路间所需的隔离电压；二次侧绕组的绝缘电压只需满足供电模块内部的绝缘电压要求，二次侧绕制匝数取决于输出电压的额定要求。
进一步地，所述电流源变换器采用PWM脉宽控制，电流传感器采集所述滤波电感Lr的电流信号iL，并把电流信号iL转换成电压信号vb，将电压信号vb与参考电压信号vbref进行比较，比较结果经控制器调节后得到调制电压信号vc，将vc与三角波进行比较，当vc幅值大于三角波幅值，驱动信号为高电平，控制开关管Sb开通；当vc幅值小于三角波幅值，驱动信号为低电平，控制开关管Sb关断。通过对开关管Sb进行PWM脉宽控制，能够控制滤波电感Lr电流，实现电流源变换器恒流输出，进而实现对输出功率的控制以及对输出短路故障的保护。
进一步地，所述全桥逆变单元的左侧桥臂开关管Sp1、Sp2与右侧桥臂开关管Sp3、Sp4均采用50％占空比的互补方波脉冲进行控制，且左侧桥臂的上管Sp1与右侧桥臂的下管Sp4的脉冲时序完全同步；左侧桥臂的下管Sp2与右侧桥臂的上管Sp3的脉冲时序完全同步。
进一步地，所述开关管Sb、所述开关管Sp1、所述开关管Sp2、所述开关管Sp3、所述开关管Sp4采用MOSFET或IGBT。
本发明的有益技术效果：
1)本发明所提出的辅助供电电源拓扑结构可输出多路隔离的输出电压；全桥逆变单元输出侧只需单匝绝缘电缆线作为交流电流母线穿过所有隔离变压器的磁环作为隔离变压器T1、T2、…、Tj、…、Tn的一次侧，故随着电力电子变换器系统模块数N的增加，只需增加相同数量的整流单元无需增加电流源变换器、全桥逆变单元以及相应的控制电路，在节约供电电源成本的同时，也保证了辅助供电电源工作的稳定性和可靠性；并且，在本申请中由于单匝绝缘电缆的绝缘等级满足辅助供电电源与主电路间所需的隔离电压，因此，辅助供电电源的隔离变压器能够确保供电电源与主电路间的电气隔离；
2)本发明所提出的辅助供电电源，使用单匝高压绝缘电缆线穿过所有隔离变压器的磁环作为隔离变压器的一次侧，即隔离变压器一次侧的绕组匝数为1，大大降低了隔离变压器的绝缘设计难度；
3)本发明所提出的辅助供电电源，其隔离变压器一次侧采用单匝电缆穿过各单元的磁环，能够获得较小的励磁电感值，从而抑制输出电流随负载变化而线性变化，因此，当负载发生变化时，能够始终令输出电压保持较小的变化范围和幅值差异。从而降低后级直流稳压电路的设计难度，提高了后级稳压电路的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为是一种典型的电力电子牵引变压器拓扑结构示意图；
图2是本发明实施例中一种新型的辅助供电电源拓扑结构示意图；
图3是本发明实施例中隔离变压器与整流桥拓扑结构示意图；
图4是本发明实施例中电流源变换器控制结构示意图；
图5是本发明实施例中用作电力电子牵引变压器辅助供电电源的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
针对现有技术中，辅助供电电源中的隔离变压器绕制所需的原副边较多，需要很高的成本和代价才能满足辅助供电电源变压器绕组的绝缘需求，采用现有的集中式辅助供电电源方案在高压大功率的应用场合具有明显的缺陷的技术问题，本发明提供一种新型的辅助供电电源拓扑结构的实施例。
所述新型的辅助供电电源拓扑结构包括电流源变换器、全桥逆变单元和整流单元；所述整流单元包括多个隔离变压器和多个整流桥；所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端连接。
在本实施例中，所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端通过端口P、端口Q进行连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端通过端口A、端口B进行连接。
如图2所示，在本实施例中，所述电流源变换器包括开关管Sb、电力二极管Db1、电力二极管Db2和滤波电感Lr；
所述开关管Sb的漏极以及所述电力二极管Db2的负极与端口L进行连接；所述电力二极管Db1的正极与端口N以及端口Q进行连接；所述开关管Sb的源极以及所述电力二极管Db1的负极与端口M进行连接；所述端口M与所述滤波电感Lr的一端相连接，所述滤波电感Lr的另一端以及所述电力二极管Db2的正极连接至端口P。通过调节开关管Sb的占空比，可以控制滤波电感Lr电流，实现电流源变换器恒流输出，进而实现对输出功率的控制以及对输出短路故障的保护。
在本实施例中，所述全桥逆变单元为全桥电路，包括开关管Sp1、开关管Sp2、开关管Sp3、开关管Sp4；所述开关管Sp1以及所述开关管Sp3的漏极与所述端口P连接，所述开关管Sp2以及所述开关管Sp4的源极与所述端口Q连接；所述开关管Sp1的源极以及所述开关管Sp2的漏极连接至所述端口A；所述开关管Sp3的源极以及所述开关管Sp4的漏极连接至所述端口B，全桥逆变单元用来将恒流源输入变换为交变电压、电流信号。
图3是本发明实施例中隔离变压器与整流桥拓扑结构示意图，结合图2进行说明，在本实施例中，所述整流单元包括N个隔离变压器和与所述N个隔离变压器一一对应的N个整流桥；N为辅助供电电源的输出路数，也即主电路所需的隔离辅助供电电源数。
N个隔离变压器T1、T2、…Tj、…、TN的一次侧输入端口按端口A-a1-b1-a2-b2-…-an-bn-端口B的顺序串联；
第j个隔离变压器Tj通过隔离变压器二次侧输出端口cj、dj与第j个整流桥进行连接；第j个所述整流桥包括电力二极管Dj1、电力二极管Dj2、电力二极管Dj3、电力二极管Dj4；所述电力二极管Dj1的正极以及所述电力二极管Dj2的负极连接至端口cj；所述电力二极管Dj3的正极以及所述电力二极管Dj4的负极连接至端口dj；所述整流桥的输出端连接有输出滤波电容Coj；所述电力二极管Dj1的负极以及所述电力二极管Dj3的负极与所述滤波电容Coj的一端连接，所述电力二极管Dj2的正极以及所述电力二极管Dj4的正极与所述滤波电容Coj的另一端连接；其中j＝1,2,…,N。
在本实施例中，所述的隔离变压器采用环形磁芯，采用单匝绝缘电缆线作为交流电流母线穿过所有隔离变压器的磁环作为隔离变压器T1、T2、…、Tj、…、Tn的一次侧，该单匝绝缘电缆的绝缘等级取决于辅助供电电源与主电路间所需的隔离电压；在每个隔离变压器的磁环上适当绕几匝作为隔离变压器二次侧；二次侧绕组的绝缘电压只需满足供电模块内部的绝缘电压要求，二次侧绕制匝数取决于输出电压的额定要求。在本实施例中隔离变压器一次侧采用单匝电缆穿过各单元的磁环，能够获得较小的励磁电感值，从而抑制输出电流随负载变化而线性变化，因此，当负载发生变化时，能够始终令输出电压保持较小的变化范围和幅值差异。
如图4是本实施例中的电流源变换器控制结构示意图，所述电流源变换器采用PWM脉宽控制，电流传感器采集所述滤波电感Lr的电流信号iL，并把电流信号iL转换成电压信号vb，将电压信号vb与参考电压信号vbref进行比较，比较结果经控制器调节后得到调制电压信号vc，将调制电压信号vc送入比较器中与三角波进行比较，当vc幅值大于三角波幅值，驱动信号为高电平，控制开关管Sb开通；当vc幅值小于三角波幅值，驱动信号为低电平，控制开关管Sb关断。通过对开关管Sb进行PWM脉宽控制，可以控制滤波电感Lr电流，实现电流源变换器恒流输出，进而实现对输出功率的控制以及对输出短路故障的保护。
在本实施例中，所述全桥逆变单元的左侧桥臂开关管Sp1、Sp2与右侧桥臂开关管Sp3、Sp4均采用50％占空比的互补方波脉冲进行控制，且左侧桥臂的上管Sp1与右侧桥臂的下管Sp4脉冲时序完全同步。
在本实施例中，所述开关管Sb、所述开关管Sp1、所述开关管Sp2、所述开关管Sp3、所述开关管Sp4采用MOSFET或IGBT。
图1是一种典型电力电子牵引变压器拓扑结构示意图，该电力电子牵引变压器由n个AC/DC模块和n个DC/DC模块组成。其中，n个AC/DC模块的交流输入侧依次串联，n个DC/DC模块的直流输出侧依次并联。第j个AC/DC模块的输出侧与第j个DC/DC模块的输入侧共用直流母线支撑电容Cdcj，第j个DC/DC模块的输出侧与直流母线支撑电容Coj相连，其中j＝1,2,…,n。
图5是将本发明上述实施例中的辅助供电电源用作电力电子牵引变压器辅助供电电源的示意图。如图5所示辅助供电电源从高速列车的充电机输出侧取电，经过电能变换后，产生多路隔离的辅助供电输出。当输出电压有额定电压要求时，可以在输出供电输出后接隔离式DC/DC模块，从而得到所需要的供电输出电压；进而为电力电子牵引变压器各模块的传感器、控制电路和驱动电路供电。
并且，在发明中，当该电源处于短路工况下时，输出电流依然受恒流源的限制，不会产生短路故障。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，包括电流源变换器、全桥逆变单元和整流单元；所述整流单元包括多个隔离变压器和多个整流桥；所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端连接。
2.如权利要求1所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端通过端口P、端口Q进行连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端通过端口A、端口B进行连接。
3.如权利要求1所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述电流源变换器包括开关管Sb、电力二极管Db1、电力二极管Db2和滤波电感Lr；
所述开关管Sb的漏极以及所述电力二极管Db2的负极与端口L进行连接；所述电力二极管Db1的正极与端口N以及端口Q进行连接；所述开关管Sb的源极以及所述电力二极管Db1的负极与端口M进行连接；所述端口M与所述滤波电感Lr的一端相连接，所述滤波电感Lr的另一端以及所述电力二极管Db2的正极连接至端口P。
4.如权利要求2或3所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述全桥逆变单元为全桥电路，包括开关管Sp1、开关管Sp2、开关管Sp3、开关管Sp4；所述开关管Sp1以及所述开关管Sp3的漏极与所述端口P连接，所述开关管Sp2以及所述开关管Sp4的源极与所述端口Q连接；所述开关管Sp1的源极以及所述开关管Sp2的漏极连接至所述端口A；所述开关管Sp3的源极以及所述开关管Sp4的漏极连接至所述端口B。
5.如权利要求4所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述整流单元包括N个隔离变压器和与所述N个隔离变压器一一对应的N个整流桥；N为辅助供电电源的输出路数；
N个隔离变压器T1、T2、…Tj、…、TN的一次侧输入端口按端口A-a1-b1-a2-b2-…-an-bn-端口B的顺序串联；
第j个隔离变压器Tj通过隔离变压器二次侧输出端口cj、dj与第j个整流桥进行连接；第j个所述整流桥包括电力二极管Dj1、电力二极管Dj2、电力二极管Dj3、电力二极管Dj4；所述电力二极管Dj1的正极以及所述电力二极管Dj2的负极连接至端口cj；所述电力二极管Dj3的正极以及所述电力二极管Dj4的负极连接至端口dj；所述整流桥的输出端连接有输出滤波电容Coj；所述电力二极管Dj1的负极以及所述电力二极管Dj3的负极与所述滤波电容Coj的一端连接，所述电力二极管Dj2的正极以及所述电力二极管Dj4的正极与所述滤波电容Coj的另一端连接；其中j＝1,2,…,N。
6.如权利要求1或5所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述隔离变压器采用单匝绝缘电缆线作为交流电流母线穿过所有隔离变压器的磁环作为隔离变压器T1、T2、…、Tj、…、TN的一次侧，该单匝绝缘电缆的绝缘等级取决于辅助供电电源与主电路间所需的隔离电压；二次侧绕组的绝缘电压只需满足供电模块内部的绝缘电压要求，二次侧绕制匝数取决于输出电压的额定要求。
7.如权利要求3所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述电流源变换器采用PWM脉宽控制，电流传感器采集所述滤波电感Lr的电流信号iL，并把电流信号iL转换成电压信号vb，将电压信号vb与参考电压信号vbref进行比较，比较结果经控制器调节后得到调制电压信号vc，将vc与三角波进行比较，当vc幅值大于三角波幅值，驱动信号为高电平，控制开关管Sb开通；当vc幅值小于三角波幅值，驱动信号为低电平，控制开关管Sb关断。
8.如权利要求4所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述全桥逆变单元的左侧桥臂开关管Sp1、Sp2与右侧桥臂开关管Sp3、Sp4均采用50％占空比的互补方波脉冲进行控制，且左侧桥臂的上管Sp1与右侧桥臂的下管Sp4的脉冲时序完全同步；左侧桥臂的下管Sp2与右侧桥臂的上管Sp3的脉冲时序完全同步。
9.如权利要求1-3,5,7-8任一项所述的一种新型的辅助供电电源拓扑结构，其特征在于，所述开关管Sb、所述开关管Sp1、所述开关管Sp2、所述开关管Sp3、所述开关管Sp4采用MOSFET或IGBT。
CN201811534668.9A 2018-12-14 2018-12-14 一种新型的辅助供电电源拓扑结构 Pending CN109600058A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811534668.9A CN109600058A (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种新型的辅助供电电源拓扑结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811534668.9A CN109600058A (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种新型的辅助供电电源拓扑结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109600058A true CN109600058A (zh) 2019-04-09

Family

ID=65961907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811534668.9A Pending CN109600058A (zh) 2018-12-14 2018-12-14 一种新型的辅助供电电源拓扑结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109600058A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111446866A (zh) * 2019-12-30 2020-07-24 中铁电气化局集团有限公司 基于平衡变压器和四端口mmc的贯通同相牵引供电系统
CN112242791A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 Abb瑞士股份有限公司 具有中频变压器的变压器组件
CN113726177A (zh) * 2021-08-03 2021-11-30 华为数字能源技术有限公司 功率单元和固态变压器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101304217A (zh) * 2008-07-02 2008-11-12 东南大学 链式变换器功率单元控制器用开关电源
CN101662214A (zh) * 2009-09-22 2010-03-03 浙江大学 高压隔离开关电源及多个输出隔离的开关电源系统
CN201733238U (zh) * 2010-06-09 2011-02-02 深圳市晶福源电子技术有限公司 辅助电源系统
CN104158400A (zh) * 2014-07-18 2014-11-19 江苏博纬新能源科技有限公司 一种模块化高压供电电路
CN104967336A (zh) * 2015-06-12 2015-10-07 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种多路隔离供电系统及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101304217A (zh) * 2008-07-02 2008-11-12 东南大学 链式变换器功率单元控制器用开关电源
CN101662214A (zh) * 2009-09-22 2010-03-03 浙江大学 高压隔离开关电源及多个输出隔离的开关电源系统
CN201733238U (zh) * 2010-06-09 2011-02-02 深圳市晶福源电子技术有限公司 辅助电源系统
CN104158400A (zh) * 2014-07-18 2014-11-19 江苏博纬新能源科技有限公司 一种模块化高压供电电路
CN104967336A (zh) * 2015-06-12 2015-10-07 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种多路隔离供电系统及其控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李兆廷: "高压阀组触发用交流电流源研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
金高先: "用于中高压电力电子装置的高压隔离驱动电源的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士)工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112242791A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 Abb瑞士股份有限公司 具有中频变压器的变压器组件
CN111446866A (zh) * 2019-12-30 2020-07-24 中铁电气化局集团有限公司 基于平衡变压器和四端口mmc的贯通同相牵引供电系统
CN111446866B (zh) * 2019-12-30 2021-05-28 中铁电气化局集团有限公司 基于平衡变压器和四端口mmc的贯通同相牵引供电系统
CN113726177A (zh) * 2021-08-03 2021-11-30 华为数字能源技术有限公司 功率单元和固态变压器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105720840B (zh) 功率变换装置及其设置方法
CN106740220B (zh) 一种恒流恒压复合拓扑的无线充电电路
CN109245557B (zh) 一种模块式变流装置、组合型换流器以及控制方法
CN109600058A (zh) 一种新型的辅助供电电源拓扑结构
CN101795072A (zh) 一种高压直流-直流电力电子变压器
CN106033931B (zh) 双向dc-dc变换器及其控制方法
EP3720253B1 (en) Power distribution
CN108429466B (zh) 一种基于三相llc谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出dc-dc变换器
US10193464B2 (en) DC-DC converter
JP2012143104A (ja) 電力変換システム
CN201639481U (zh) 一种多输出隔离电源
CN109818504A (zh) 一种宽范围串并联无缝转换的谐振变换器
CN210297566U (zh) 一种高可靠大功率案基中高压直流电源
CN109039081A (zh) 电力电子变压器、双向直流变换器及其控制方法
CN107052527B (zh) 一种大功率SiC埋弧焊接电源
CN108141041A (zh) 输电装置和用于操作输电装置的方法
CN107769592A (zh) 一种基于耦合电感的两端口型ac/dc变流器
CN107222096A (zh) 隔离式并联cuk推挽拓扑
CN107171563B (zh) 紧调整输出的组合变流器
US20120039103A1 (en) Single-stage ac/dc converter
CN206415753U (zh) 一种大功率SiC埋弧焊接电源
CN204794700U (zh) 一种升压电路系统及车载太阳能空调
US20230322105A1 (en) Charging device and method for operating the charging device
KR101548528B1 (ko) Dc/dc 컨버터
CN109494841B (zh) 一种蓄电池充电装置主电路结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190409

RJ01 Rejection of invention patent application after publication