CN115021591A - 一种三相转dc-dc的lcc拓扑电路 - Google Patents

一种三相转dc-dc的lcc拓扑电路 Download PDF

Info

Publication number
CN115021591A
CN115021591A CN202210943891.9A CN202210943891A CN115021591A CN 115021591 A CN115021591 A CN 115021591A CN 202210943891 A CN202210943891 A CN 202210943891A CN 115021591 A CN115021591 A CN 115021591A
Authority
CN
China
Prior art keywords
diode
capacitor
inductor
phase
circuit
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
CN202210943891.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王欣
邓峻
邱盛军
乐卫平
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.)
Shenzhen CSL Vacuum Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen CSL Vacuum Science and Technology Co Ltd
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 Shenzhen CSL Vacuum Science and Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen CSL Vacuum Science and Technology Co Ltd
Priority to CN202210943891.9A priority Critical patent/CN115021591A/zh
Publication of CN115021591A publication Critical patent/CN115021591A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/125Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for rectifiers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H02M1/126Arrangements for reducing harmonics from ac input or output using passive filters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/3353Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having at least two simultaneously operating switches on the input side, e.g. "double forward" or "double (switched) flyback" converter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33573Full-bridge at primary side of an isolation transformer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/4815Resonant converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本申请公开提供了一种三相转DC‑DC的LCC拓扑电路,其中,该LCC拓扑电路包括:输入端电路、主体电路、主控单元和驱动电路;所述主体电路包括依次连接的第一三相整流器、三相逆变器、LCC谐振器、第二三相整流器和输出端电路;第一三相整流器的输入端连接所述输入端电路输出的三相交流电U、V和W,所述输出端电路的输出端连接所述主控单元的输入端;主控单元的输出端连接所述驱动电路的输入端,所述三相逆变器的输入端连接驱动电路的输出端;主控单元依据检测到的电压、电流、相位与频率,控制驱动电路输出的调变控制信号,以调整所述三相逆变器的开关动作,解决了现有技术中,使用谐振网络器件产生击穿、高温、烧毁的情形的问题。

Description

一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路
技术领域
本发明涉及电力电子器件技术领域,具体涉及一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路。
背景技术
谐振变换器是利用软开关技术发展起来的一种直流-直流变换器,通过建立谐振电路,使得开关管可以在零电压下进行通断切换,具有隔离性能好、损耗低、多路输出直流电源的优点,但是构成谐振网络的电感较大,电容容易被瞬间的大电压击穿,再加上输入端若为三相电源,若其相位不平衡或过流时更容易造成逆变产生电流、电压过大,使用谐振网络器件产生击穿、高温、烧毁的情形。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中,构成谐振网络的电感较大,电容容易被瞬间的大电压击穿,再加上输入端若为三相电源,若相位不平衡或过流时更容易造成逆变产生电流、电压过大,使用谐振网络器件产生击穿、高温、烧毁的情形的问题,从而提供一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路。
为解决上述技术问题,本发明公开实施例提供了一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路,包括:
输入端电路、主体电路、主控单元和驱动电路;
所述主体电路包括依次连接的第一三相整流器、三相逆变器、LCC谐振器、第二三相整流器和输出端电路;
所述第一三相整流器的输入端连接所述输入端电路输出的三相交流电U、V和W,所述输出端电路的输出端连接所述主控单元的输入端;
所述主控单元的输出端连接所述驱动电路的输入端,所述三相逆变器的输入端连接所述驱动电路的输出端;主控单元依据检测到的电压、电流、相位与频率,控制驱动电路输出的调变控制信号,以调整所述三相逆变器的开关动作。
可选地,所述第一三相整流器与三相逆变器之间设有熔断器。
可选地,所述第一三相整流器的输出端包括与正极连接的第一端和与负极连接的第二端,所述三相逆变器的输入端包括与正极连接的第三端和与负极连接的第四端,在所述第一端和第三端之间连接有第一熔断器,在所述第二端和第四端之间连接有第二熔断器。
可选地,所述输入端电路中设有过流保护开关。
可选地,所述输入端电路包括依次连接的三相电源、三个过流保护开关、三相滤波器和三相接触器,所述三个过流保护开关分别连接在三相电源的一个输出端和三相滤波器的一个输入端之间,所述三个过流保护开关包括:第一过流保护开关、第二过流保护开关和第三过流保护开关。
可选地,所述主控单元还获取主体电路的电流信号并预测发生异常的可能性;当所述发生异常的可能性大于预设阈值时,启动与所述LCC拓扑电路连接的附加保护电路。
可选地,所述第一三相整流器包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管;第一二极管的负极连接第二二极管和第三二极管的负极;第四二极管的正极连接第五二极管和第六二极管的正极;第一二极管的正极连接第四二极管的负极;第二二极管的正极连接第五二极管的负极;第三二极管的正极连接第六二极管的负极;第一二极管的正极连接三相交流电U;第二二极管的正极连接三相交流电V;第三二极管的正极连接三相交流电W;第四二极管的负极连接三相交流电U;第五二极管的负极连接三相交流电V;第六二极管的负极连接三相交流电W;第一二极管的正极、第三二极管的正极和第五二极管的负极作为第一三相整流器的输入端;第二二极管的负极、第四二极管的正极和第六二极管的正极作为第一三相整流器的输出端。
可选地,所述三相逆变器包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6;
MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2和MOS管Q3的漏极;
MOS管Q4的源极连接MOS管Q5和MOS管Q6的源极;
MOS管Q1的源极连接MOS管Q4的漏极;
MOS管Q2的源极连接MOS管Q5的漏极;
MOS管Q3的源极连接MOS管Q6的漏极;
MOS管Q2的漏极、MOS管Q4的源极和MOS管Q6的源极作为三相逆变器的输入端,MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极和MOS管Q5的漏极作为三相逆变器的输出端;
所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6均为N型MOS管,MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的栅极均连接PWM信号。
可选地,所述LCC谐振器包括:原边电路和副边电路;
所述原边电路包括:第一电感、第三电感和第五电感;
所述副边电路包括:第二电感、第四电感和第六电感;
所述LCC谐振器还包括:第三电容、第四电容和第五电容;
所述第三电容为极性电容,第三电容的正极连接MOS管Q1的源极,第三电容的负极连接第一电感第一端;
所述第四电容为极性电容,第四电容的正极连接MOS管Q3的源极,第四电容的负极连接第三电感第一端;
所述第五电容为极性电容,第五电容的正极连接MOS管Q2的源极,第五电容的负极连接第五电感第一端。
可选地,所述第二三相整流器包括:第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管和第十二二极管;第七二极管的负极连接第八二极管和第九二极管的负极;第十二极管的正极连接第十一二极管和第十二二极管的正极;第七二极管的正极连接第十二极管的负极;第八二极管的正极连接第十一二极管的负极;第九二极管的正极连接第十二二极管的负极;
第七二极管的正极连接第六电感第二端;第八二极管的正极连接第四电感第二端;第九二极管的正极连接第二电感第二端;第十二极管的负极连接第六电感第二端;第十一二极管的负极连接第四电感第二端;第十二二极管的负极连接第二电感第二端;第七二极管的正极、第九二极管的正极和第十一二极管的负极作为第二三相整流器的输入端;第八二极管的负极、第十二极管的正极和第十二二极管的正极作为第二三相整流器的输出端。
可选地,所述输出端电路包括:第七电感和第九电容并联电路、电阻;
所述第七电感和第九电容并联电路输入端连接第九二极管的负极;
所述电阻输入端连接第十二二极管的正极。
可选地,所述三相滤波器包括:第八电感、第九电感、第十电感、第十一电感、第十二电感和第十三电感;
所述第一过流保护开关的一端连接三相电源交流电A,第一过流保护开关的另一端连接第八电感的第一端;
所述第二过流保护开关的一端连接三相电源交流电B,第二过流保护开关的另一端连接第十电感的第一端;
所述第三过流保护开关的一端连接三相电源交流电C,第三过流保护开关的另一端连接第十二电感的第一端;
所述第八电感的另一端连接第九电感的第一端;
所述第十电感的另一端连接第十一电感的第一端;
所述第十二电感的另一端连接第十三电感的第一端;
所述三相滤波器还包括:第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容和第十五电容;
所述第十电容为极性电容,第十电容的正极连接第十二电感的第二端,第十电容的负极连接第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容和第十五电容的负极;
所述第十一电容为极性电容,第十一电容的正极连接第十电感的第二端;
所述第十二电容为极性电容,第十二电容的正极连接第八电感的第二端;
所述第十三电容为极性电容,第十三电容的正极连接第十三电感的第二端;
所述第十四电容为极性电容,第十四电容的正极连接第十一电感的第二端;
所述第十五电容为极性电容,第十五电容的正极连接第九电感的第二端。
可选地,所述三相接触器包括:第四开关、第五开关和第六开关;
所述第四开关一端连接第九电感的第二端,另一端输出三相交流电的U相;
所述第五开关的一端连接第十一电感的第二端,另一端输出三相交流电的V相;
所述第六开关的一端连接第十三电感的第二端,另一端输出三相交流电的W相。
本发明的实施例提供的技术方案可以具有以下有益效果:
本发明实施例提供了一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路,该LCC拓扑电路包括输入端电路、主体电路、主控单元和驱动电路;所述主体电路包括依次连接的第一三相整流器、三相逆变器、LCC谐振器、第二三相整流器和输出端电路;所述第一三相整流器的输入端连接所述输入端电路输出的三相交流电U、V和W,所述输出端电路的输出端连接所述主控单元的输入端;所述主控单元的输出端连接所述驱动电路的输入端,所述三相逆变器的输入端连接所述驱动电路的输出端;主控单元依据检测到的电压、电流、相位与频率,控制驱动电路输出的调变控制信号,以调整所述三相逆变器的开关动作,本发明通过多层软硬控关断,利用最上层软控,在可控范围内先用软控排除电路异常操作,在软控无法挽回时,利用硬控组件的特性,直接截断电路运行;过流保护开关或三相接触器则是确保电流能维持在一定范围内,一旦超量即断开来源电力,电流避免直接冲击主体电路。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路的示意图;
图2示出了根据本发明实施例的三相转DC-DC的LCC拓扑电路的三相输入端电路的示意图。
附图标记:
1、输入端电路;2、主体电路;3、主控单元;4、驱动电路;
11、过流保护开关;12、三相滤波器;13、三相接触器;
21、第一三相整流器;22、三相逆变器;23、LCC谐振器;24、第二三相整流器;25、输出端电路;
111、第一过流保护开关;112、第二过流保护开关;113、第三过流保护开关;
121、第八电感;122、第九电感;123、第十电感;124、第十一电感;125、第十二电感;126、第十三电感;
131、第四开关;132、第五开关;133、第六开关;
211、第一二极管;212、第二二极管;213、第三二极管;214、第四二极管;215、第五二极管;216、第六二极管;
231、第一电感;232、第二电感;233、第三电感;234、第四电感;235、第五电感;236、第六电感;
241、第七二极管;242、第八二极管;243、第九二极管;244、第十二极管;245、第十一二极管;246、第十二二极管;
261、第一熔断器;262、第二熔断器。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
如图1所示,根据本发明实施例的一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路包括:
输入端电路1、主体电路2、主控单元3和驱动电路4;
所述主体电路2包括依次连接的第一三相整流器21、三相逆变器22、LCC谐振器23、第二三相整流器24和输出端电路25;
所述第一三相整流器21的输入端连接所述输入端电路1输出的三相交流电U、V和W,所述输出端电路25的输出端连接所述主控单元3的输入端;
所述主控单元3的输出端连接所述驱动电路4的输入端,所述三相逆变器22的输入端连接所述驱动电路4的输出端;主控单元3依据检测到的电压、电流、相位与频率,控制驱动电路4输出的调变控制信号,以调整所述三相逆变器22的开关动作。
可选地,所述第一三相整流器21与三相逆变器22之间设有第一熔断器261、第二熔断器262,在一些实施例中,第一熔断器261、第二熔断器262能择一设置。
可选地,所述第一三相整流器21的输出端包括与正极连接的第一端和与负极连接的第二端,所述三相逆变器22的输入端包括与正极连接的第三端和与负极连接的第四端,在所述第一端和第三端之间连接有第一熔断器261,在所述第二端和第四端之间连接有第二熔断器262。
可选地,所述输入端电路1中设有过流保护开关11或三相接触器13。
可选地,所述输入端电路1包括依次连接的三相电源、过流保护开关11、三相滤波器12和三相接触器13,所述过流保护开关11分别连接在三相电源的一个输出端和三相滤波器12的一个输入端之间。
可选地,所述主控单元3还获取主体电路2的电流信号并预测发生异常的可能性;当所述发生异常的可能性大于预设阈值(或相关条件参数)时,启动与所述LCC拓扑电路连接的附加保护电路。所述附加保护电路位于所述LCC拓扑电路的外部。
本发明实施例提供的三相转DC-DC的LCC拓扑电路,所述主控单元3检测输出端电路25的输出,依据检测到的电压、电流、相位与频率,控制驱动电路输出的调变控制信号,从而在电力可控范围内(如上述电压、电流、相位、频率和功率)用软控排除电路异常操作;并进一步通过设置熔断器形成多层软硬控关断,在软控无法挽回时,利用硬控组件的特性,直接截断电路运行;此外,在输入端电路1设置过流保护开关11或三相接触器13确保电流能维持在一定范围内,一旦超量即断开来源电力,电流避免直接冲击主体电路。
实施例2
图1还示出了根据本发明实施例的三相转DC-DC的LCC拓扑电路的主体电路2,主体电路2包括依次连接的第一三相整流器21、三相逆变器22、LCC谐振器23、第二三相整流器24和输出端电路25。
所述第一三相整流器21可选地为三相桥式整流电路,用于接收来自输入端电路1的三相交流电并将其整流为直流电。具体地,所述第一三相整流器21包括第一二极管211、第二二极管212、第三二极管213、第四二极管214、第五二极管215和第六二极管216;第一二极管211、第二二极管212和第三二极管213的负极与第一母线(正端)连接;第四二极管214、第五二极管215和第六二极管216的正极与第二母线(负端)连接;第一二极管211的正极连接第四二极管214的负极;第二二极管212的正极连接第五二极管215的负极;第三二极管213的正极连接第六二极管216的负极;第一二极管211的正极和第四二极管214的负极连接三相交流电的U相;第二二极管212的正极和第五二极管215的负极连接三相交流电的V相;第三二极管213的正极和第六二极管216的负极连接三相交流电的W相;第一二极管211的正极、第三二极管213的正极和第五二极管215的负极作为第一三相整流器21的输入端;第二二极管212的负极、第四二极管214的正极和第六二极管216的正极作为第一三相整流器21的输出端。
所述三相逆变器22可选地为全桥逆变电路,用于将来自第一三相整流器21的直流输入转化成交流信号输出。具体地,所述三相逆变器22包括三个桥臂,每一桥臂包括两个开关管,分别为MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6。其中,MOS管Q1、MOS管Q2和MOS管Q3的漏极相连接;MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的源极相连接;MOS管Q1的源极连接MOS管Q4的漏极;MOS管Q2的源极连接MOS管Q5的漏极;MOS管Q3的源极连接MOS管Q6的漏极。MOS管Q2的漏极、MOS管Q4的源极和MOS管Q6的源极作为三相逆变器22的输入端,MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极和MOS管Q5的漏极作为三相逆变器22的输出端。可选地,所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6均为N型MOS管,MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的栅极均连接PWM信号。
第一三相整流器21与三相逆变器22之间设置有第一熔断器261和第二熔断器262。第一熔断器261的一端与第三二极管213的负极连接,另一端与MOS管Q1的漏极连接;第二熔断器262的一端与第六二极管216的正极连接,另一端与MOS管Q4的源极连接。第一三相整流器21与三相逆变器22之间还设置有第一电容和第二电容,所述第一电容两端分别连接第一三相整流器21的两输出端;所述第一电容为极性电容,正极连接第三二极管213的负极,负极连接第四二极管214的正极。所述第二电容两端分别连接三相逆变器22的两输入端;所述第二电容为极性电容,正极连接MOS管Q1的漏极,负极连接MOS管Q5的源极。
所述LCC谐振器23用于完成电压变换,LCC谐振器23的输入端与三相逆变器22连接,输出端与第二三相整流器24连接。具体地,所述LCC谐振器23包括:原边电路和副边电路。所述原边电路包括:第一电感231、第三电感233和第五电感235;所述副边电路包括:第二电感232、第四电感234和第六电感236。第一电感231、第三电感233和第五电感235的第一端为所述LCC谐振器23的输入端,第二电感232、第四电感234和第六电感236的第二端为所述LCC谐振器23的输出端。
所述LCC谐振器23和三相逆变器22之间还包括第三电容、第四电容和第五电容;所述第三电容为极性电容,正极连接MOS管Q1的源极,负极连接第一电感231的第一端;所述第四电容为极性电容,正极连接MOS管Q3的源极,负极连接第三电感233的第一端;所述第五电容为极性电容,正极连接MOS管Q2的源极,负极连接第五电感235的第一端。
所述第二三相整流器24的结构与第一三相整流器21相同,包括:第七二极管241、第八二极管242、第九二极管243、第十二极管244、第十一二极管245和第十二二极管246。第七二极管241、第八二极管242和第九二极管243的负极相连,第十二极管244、第十一二极管245和第十二二极管246的正极相连。第七二极管241的正极连接第十二极管244的负极;第八二极管242的正极连接第十一二极管245的负极;第九二极管243的正极连接第十二二极管246的负极;第七二极管241的正极连接第六电感236的第二端;第八二极管242的正极连接第四电感234的第二端;第九二极管243的正极连接第二电感232的第二端;第十二极管244的负极连接第六电感236的第二端;第十一二极管245的负极连接第四电感234的第二端;第十二二极管246的负极连接第二电感232的第二端;第七二极管241的正极、第九二极管243的正极和第十一二极管245的负极作为第二三相整流器24的输入端;第八二极管242的负极、第十二极管244的正极和第十二二极管246的正极作为第二三相整流器24的输出端。
在所述LCC谐振器23和所述第二三相整流器24之间还包括第六电容、第七电容和第八电容。所述第六电容、第七电容和第八电容为极性电容。所述第六电容的一端连接第二电感232的第二端,另一端连接第四电感234的第二端;所述第七电容的一端连接第四电感234的第二端,另一端连接第六电感236的第二端;所述第八电容的一端连接第六电感236的第二端,另一端连接第二电感232的第二端。
所述输出端电路25包括:第七电感、第九电容、电阻;所述第七电感和第九电容构成并联电路,一端连接第九二极管243的负极,另一端连接负载;所述电阻的一端连接第十二二极管246的正极,另一端连接负载以及主控单元3。
可以理解的是,本实施例提供了一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路的主体电路,包括依次连接的第一三相整流器21、三相逆变器22、LCC谐振器23、第二三相整流器24和输出端电路25;所述第一三相整流器21的输入端连接所述输入端电路1输出的三相交流电U、V和W,所述输出端电路25的输出端连接所述主控单元3的输入端,主控单元3能够依据检测到的电压、电流、相位与频率,控制驱动电路输出的调变控制信号,以调整所述三相逆变器22的开关动作,本发明通过多层软硬控关断,在可控范围内先用软控排除电路异常操作,在软控无法挽回时,利用熔断器作为硬控组件的特性,直接截断电路运行。
实施例3
图2示出了根据本发明实施例的三相转DC-DC的LCC拓扑电路的输入端电路1,所述输入端电路1包括:
依次连接的三相电源A、B、C、过流保护开关11、三相滤波器12和三相接触器13,所述过流保护开关11分别连接在三相电源的一个输出端和三相滤波器12的一个输入端之间;
所述三相滤波器12包括:第八电感121、第九电感122、第十电感123、第十一电感124、第十二电感125和第十三电感126;第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容和第十五电容。所述第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容和第十五电容可选地为极性电容,且负极相连接。
所述第一过流保护开关111的一端连接三相电源交流电A,第一过流保护开关111的另一端连接第八电感121的第一端;所述第二过流保护开关112的一端连接三相电源交流电B,第二过流保护开关112的另一端连接第十电感123的第一端;所述第三过流保护开关113的一端连接三相电源交流电C,第三过流保护开关113的另一端连接第十二电感125的第一端;所述第八电感121的第二端连接第九电感122的第一端和第十电容的正极;所述第十电感123的第二端连接第十一电感124的第一端和第十一电容的正极;所述第十二电感125的第二端连接第十三电感126的第一端和第十二电容的正极;
所述三相接触器13包括:第四开关131、第五开关132和第六开关133。所述第四开关131一端连接第九电感122的第二端和第十三电容的正极,另一端输出三相交流电的U相;所述第五开关132的一端连接第十一电感124的第二端和第十四电容的正极,另一端输出三相交流电的V相;所述第六开关133的一端连接第十三电感126的第二端和第十五电容的正极,另一端输出三相交流电的W相。
可以理解的是,本实施例提供的技术方案,本实施例提供了三相输入端电路1,所述输入端电路1包括依次连接的三相电源、过流保护开关11、三相滤波器12和三相接触器13,所述过流保护开关11分别连接在三相电源的一个输出端和三相滤波器12的一个输入端之间,本发明通过过流保护开关11或三相接触器13确保电流能维持在一定范围内,一旦超量即断开来源电力,电流避免直接冲击主体电路。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种三相转DC-DC的LCC拓扑电路,其特征在于,包括:输入端电路、主体电路、主控单元和驱动电路;
所述主体电路包括依次连接的第一三相整流器、三相逆变器、LCC谐振器、第二三相整流器和输出端电路;
所述第一三相整流器的输入端连接所述输入端电路输出的三相交流电U、V和W,所述输出端电路的输出端连接所述主控单元的输入端;
所述主控单元的输出端连接所述驱动电路的输入端,所述三相逆变器的输入端连接所述驱动电路的输出端;主控单元依据检测到的电压、电流、相位与频率,控制驱动电路输出的调变控制信号,以调整所述三相逆变器的开关动作。
2.根据权利要求1所述的LCC拓扑电路,其特征在于,所述第一三相整流器与三相逆变器之间设有熔断器。
3.根据权利要求2所述的LCC拓扑电路,其特征在于,所述第一三相整流器的输出端包括与正极连接的第一端和与负极连接的第二端,所述三相逆变器的输入端包括与正极连接的第三端和与负极连接的第四端,在所述第一端和第三端之间连接有第一熔断器,在所述第二端和第四端之间连接有第二熔断器。
4.根据权利要求1或2所述的LCC拓扑电路,其特征在于,所述输入端电路中设有过流保护开关。
5.根据权利要求4所述的LCC拓扑电路,其特征在于,所述输入端电路包括依次连接的三相电源、三个过流保护开关、三相滤波器和三相接触器,所述三个过流保护开关分别连接在三相电源的一个输出端和三相滤波器的一个输入端之间,所述三个过流保护开关包括:第一过流保护开关、第二过流保护开关和第三过流保护开关。
6.根据权利要求4所述的LCC拓扑电路,其特征在于,所述主控单元还获取主体电路的电流信号并预测发生异常的可能性;当所述发生异常的可能性大于预设阈值时,启动与所述LCC拓扑电路连接的附加保护电路。
7.根据权利要求3所述的LCC拓扑电路,其特征在于,
所述第一三相整流器包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管;第一二极管的负极连接第二二极管和第三二极管的负极;第四二极管的正极连接第五二极管和第六二极管的正极;第一二极管的正极连接第四二极管的负极;第二二极管的正极连接第五二极管的负极;第三二极管的正极连接第六二极管的负极;第一二极管的正极连接三相交流电U;第二二极管的正极连接三相交流电V;第三二极管的正极连接三相交流电W;第四二极管的负极连接三相交流电U;第五二极管的负极连接三相交流电V;第六二极管的负极连接三相交流电W;第一二极管的正极、第三二极管的正极和第五二极管的负极作为第一三相整流器的输入端;第二二极管的负极、第四二极管的正极和第六二极管的正极作为第一三相整流器的输出端。
8.根据权利要求7所述的LCC拓扑电路,其特征在于,
所述三相逆变器包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6;
MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2和MOS管Q3的漏极;
MOS管Q4的源极连接MOS管Q5和MOS管Q6的源极;
MOS管Q1的源极连接MOS管Q4的漏极;
MOS管Q2的源极连接MOS管Q5的漏极;
MOS管Q3的源极连接MOS管Q6的漏极;
MOS管Q2的漏极、MOS管Q4的源极和MOS管Q6的源极作为三相逆变器的输入端,MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极和MOS管Q5的漏极作为三相逆变器的输出端;
所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6均为N型MOS管,MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6的栅极均连接PWM信号。
9.根据权利要求8所述的LCC拓扑电路,其特征在于,
所述LCC谐振器包括:原边电路和副边电路;
所述原边电路包括:第一电感、第三电感和第五电感;
所述副边电路包括:第二电感、第四电感和第六电感;
所述LCC谐振器还包括:第三电容、第四电容和第五电容;
所述第三电容为极性电容,第三电容的正极连接MOS管Q1的源极,第三电容的负极连接第一电感第一端;
所述第四电容为极性电容,第四电容的正极连接MOS管Q3的源极,第四电容的负极连接第三电感第一端;
所述第五电容为极性电容,第五电容的正极连接MOS管Q2的源极,第五电容的负极连接第五电感第一端。
10.根据权利要求9所述的LCC拓扑电路,其特征在于,
所述第二三相整流器包括:第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管和第十二二极管;第七二极管的负极连接第八二极管和第九二极管的负极;第十二极管的正极连接第十一二极管和第十二二极管的正极;第七二极管的正极连接第十二极管的负极;第八二极管的正极连接第十一二极管的负极;第九二极管的正极连接第十二二极管的负极;
第七二极管的正极连接第六电感第二端;第八二极管的正极连接第四电感第二端;第九二极管的正极连接第二电感第二端;第十二极管的负极连接第六电感第二端;第十一二极管的负极连接第四电感第二端;第十二二极管的负极连接第二电感第二端;第七二极管的正极、第九二极管的正极和第十一二极管的负极作为第二三相整流器的输入端;第八二极管的负极、第十二极管的正极和第十二二极管的正极作为第二三相整流器的输出端。
11.根据权利要求10所述的LCC拓扑电路,其特征在于,
所述输出端电路包括:第七电感、第九电容、电阻;
所述第七电感和第九电容构成并联电路,其输入端连接第九二极管的负极;
所述电阻的输入端连接第十二二极管的正极。
12.根据权利要求5所述的LCC拓扑电路,其特征在于,
所述三相滤波器包括:第八电感、第九电感、第十电感、第十一电感、第十二电感和第十三电感;
所述第一过流保护开关的一端连接三相电源交流电A,第一过流保护开关的另一端连接第八电感的第一端;
所述第二过流保护开关的一端连接三相电源交流电B,第二过流保护开关的另一端连接第十电感的第一端;
所述第三过流保护开关的一端连接三相电源交流电C,第三过流保护开关的另一端连接第十二电感的第一端;
所述第八电感的另一端连接第九电感的第一端;
所述第十电感的另一端连接第十一电感的第一端;
所述第十二电感的另一端连接第十三电感的第一端;
所述三相滤波器还包括:第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容和第十五电容;
所述第十电容为极性电容,第十电容的正极连接第十二电感的第二端,第十电容的负极连接第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容和第十五电容的负极;
所述第十一电容为极性电容,第十一电容的正极连接第十电感的第二端;
所述第十二电容为极性电容,第十二电容的正极连接第八电感的第二端;
所述第十三电容为极性电容,第十三电容的正极连接第十三电感的第二端;
所述第十四电容为极性电容,第十四电容的正极连接第十一电感的第二端;
所述第十五电容为极性电容,第十五电容的正极连接第九电感的第二端。
13.根据权利要求12所述的LCC拓扑电路,其特征在于,
所述三相接触器包括:第四开关、第五开关和第六开关;
所述第四开关一端连接第九电感的第二端,另一端输出三相交流电的U相;
所述第五开关的一端连接第十一电感的第二端,另一端输出三相交流电的V相;
所述第六开关的一端连接第十三电感的第二端,另一端输出三相交流电的W相。
CN202210943891.9A 2022-08-08 2022-08-08 一种三相转dc-dc的lcc拓扑电路 Pending CN115021591A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210943891.9A CN115021591A (zh) 2022-08-08 2022-08-08 一种三相转dc-dc的lcc拓扑电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210943891.9A CN115021591A (zh) 2022-08-08 2022-08-08 一种三相转dc-dc的lcc拓扑电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115021591A true CN115021591A (zh) 2022-09-06

Family

ID=83065936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210943891.9A Pending CN115021591A (zh) 2022-08-08 2022-08-08 一种三相转dc-dc的lcc拓扑电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115021591A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115528897A (zh) * 2022-11-29 2022-12-27 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种谐振变换器及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2482269Y (zh) * 2000-12-28 2002-03-13 深圳市中兴通讯股份有限公司 一种开关电源的三相输入滤波装置
CN102097956A (zh) * 2011-02-25 2011-06-15 浙江省电力设计院 一种静电除尘用高频高压大功率电源
CN202759382U (zh) * 2012-08-10 2013-02-27 江苏嘉茵泰电气科技有限公司 一种大电流高频隔离直流-直流变换器
EP2731249A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-14 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Power supply apparatus for illumination
CN104333231A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 北京无线电测量研究所 一种lcc串并联谐振电源及采用其提高开关频率的方法
CN206164353U (zh) * 2016-05-30 2017-05-10 江阴裕丰节能技术服务有限公司 一种节电器
CN212115182U (zh) * 2020-05-28 2020-12-08 深圳市瑞能实业股份有限公司 交直流双向变换装置
CN113556043A (zh) * 2021-09-17 2021-10-26 四川英杰电气股份有限公司 一种谐振变换器的调频控制电路及其控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2482269Y (zh) * 2000-12-28 2002-03-13 深圳市中兴通讯股份有限公司 一种开关电源的三相输入滤波装置
CN102097956A (zh) * 2011-02-25 2011-06-15 浙江省电力设计院 一种静电除尘用高频高压大功率电源
CN202759382U (zh) * 2012-08-10 2013-02-27 江苏嘉茵泰电气科技有限公司 一种大电流高频隔离直流-直流变换器
EP2731249A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-14 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Power supply apparatus for illumination
CN104333231A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 北京无线电测量研究所 一种lcc串并联谐振电源及采用其提高开关频率的方法
CN206164353U (zh) * 2016-05-30 2017-05-10 江阴裕丰节能技术服务有限公司 一种节电器
CN212115182U (zh) * 2020-05-28 2020-12-08 深圳市瑞能实业股份有限公司 交直流双向变换装置
CN113556043A (zh) * 2021-09-17 2021-10-26 四川英杰电气股份有限公司 一种谐振变换器的调频控制电路及其控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115528897A (zh) * 2022-11-29 2022-12-27 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种谐振变换器及其控制方法
CN115528897B (zh) * 2022-11-29 2023-03-03 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种谐振变换器及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11605967B2 (en) On-board charger
EP3657661B1 (en) Conversion circuit, control method, and power supply device
CN102460932B (zh) 电力变换装置
EP3565100A1 (en) Llc resonant converter
EP3252940B1 (en) Modular multilevel converter and power electronic transformer
US11967859B2 (en) Power factor correction circuit, power factor correction assembly and on-line uninterruptible power supply comprising same
US20130264876A1 (en) Inverter assembly and solar power plant comprising the same
CN112564531B (zh) 一种anpc型三电平逆变器的开关控制方法
JP6845333B2 (ja) 直流電流遮断装置
CN109039081B (zh) 电力电子变压器、双向直流变换器及其控制方法
CN105119511A (zh) 一种具有直流侧故障阻断能力的mmc子模块电路
EP3758208A1 (en) Two-stage converter and method for starting the same, llc converter, and application system
CN115021591A (zh) 一种三相转dc-dc的lcc拓扑电路
CN110429644B (zh) 逆变装置及供电系统
EP3916975A2 (en) Conversion device
CN211744353U (zh) 一种宽范围输出的llc电路次级整流电路
EP4164111A1 (en) Inverter and inverter apparatus
CN101030738B (zh) 电动机控制装置
CN102751896A (zh) 一种高升压倍数的直通物理分离型z源逆变器
CN212367151U (zh) 一种逆变电路
CN111416528B (zh) 功率转换器和控制功率转换器的方法
CN113839370A (zh) 一种电压调控式振荡型直流断路器及其控制方法
CN102427307B (zh) 一种三相四线制三电平逆变器
CN215871224U (zh) 一种逆变电路及其应用装置
CN210041670U (zh) 直流电源电路

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220906