CN204835974U - 一种基于lle谐振变换电路的电力电子变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器，属于电力电子技术领域，解决了传统电力电子变压器电路结构设计不合理，无法适用配电网，功能拓展局限性大的问题。主要包括输入高压级、隔离级、输出抵压级，所述输入高压级为二极管嵌位三电平整流器电路，所述隔离级为半桥三电平LLE谐振变换电路，所述输出级为两电平三相电压型逆变电路。本实用新型电路结构设计简洁，巧妙将LLE谐振变换电路引入电力电子变压器中，提出了一种应用于配电网的电力电子变压器新结构，具有可在全负载范围内实现开关管零电压开关和二次侧整流二极管零电流开关的优点，损耗小，能量利用率高，可广泛应用于配电网技术领域。

Description

一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体地说，尤其涉及一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器。

背景技术

随着大功率电力电子器件和大功率电力电子变换技术的不断发展，电力电子变压器取代传统的铁芯变压器已逐步成为可能。传统常见的电力电子变压器为基于AC/AC高频连接的单级型PET结构，但这种结构无论是在电压等级还是功率等级上都不适用于配电网，而且在功能拓展方面也不具备优势。

发明内容

本实用新型提供了一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器，用于解决传统电力电子变压器电路结构设计不合理，无法适用配电网，功能拓展局限性大的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器，包括输入高压级、隔离级、输出抵压级，所述输入高压级为二极管嵌位三电平整流器电路，所述隔离级为半桥三电平LLE谐振变换电路，所述输出级为两电平三相电压型逆变电路，所述输入高压级二极管嵌位三电平整流器电路通过半桥三电平LLE谐振变换电路与输出级两电平三相电压型逆变电路导线相连。

所述半桥三电平LLE谐振变换电路包括主开关S1、主开关S2、主开关S3、主开关S4、变压器励磁电感LM、变压器漏感LR，所述开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4依次串联与二极管D5、二极管D6构成半桥三电平结构，所述开关管S1、开关管S4两端串联电容CD1、CD2，所述主开关S1、S2、S3、S4分别与二极管D1、D2、D3、D4并联，所述二极管D1、D2、D3、D4两端分别与电容C1、C2、C3、C4，所述二极管D5的阴极端与二极管D6的阳极端两端串联电容CSS，所述变压器励磁电感LM、变压器漏感LR、谐振电容CR构成LLE谐振网络，所述LLE谐振网络与变压器T的初级端相连，所述变压器T的次级端与由二极管DR1、DR2、DR3、DR4构成的全桥整流电路相连，所述二极管DR2、DR4两端并联电容CD。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型电路结构设计简洁，巧妙将LLE谐振变换电路引入电力电子变压器中，提供了一种应用于配电网的电力电子变压器新结构，具有可在全负载范围内实现开关管零电压开关和二次侧整流二极管零电流开关的优点，损耗小，能量利用率高，可广泛应用于配电网技术领域。

附图说明

图1是本实用新型系统框图；

图2是本实用新型的半桥三电平LLE谐振变换电路原理图。

图中：A.二极管嵌位三电平整流器电路；B.半桥三电平LLE谐振变换电路；C.两电平三相电压型逆变电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器，包括输入高压级、隔离级、输出抵压级，所述输入高压级为二极管嵌位三电平整流器电路A，所述隔离级为半桥三电平LLE谐振变换电路B，所述输出级为两电平三相电压型逆变电路C，所述输入高压级二极管嵌位三电平整流器电路A通过半桥三电平LLE谐振变换电路B与输出级两电平三相电压型逆变电路C导线相连。

所述半桥三电平LLE谐振变换电路B包括主开关S1、主开关S2、主开关S3、主开关S4、变压器励磁电感LM、变压器漏感LR，所述开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4依次串联与二极管D5、二极管D6构成半桥三电平结构，所述开关管S1、开关管S4两端串联电容CD1、CD2，所述主开关S1、S2、S3、S4分别与二极管D1、D2、D3、D4并联，所述二极管D1、D2、D3、D4两端分别与电容C1、C2、C3、C4，所述二极管D5的阴极端与二极管D6的阳极端两端串联电容CSS，所述变压器励磁电感LM、变压器漏感LR、谐振电容CR构成LLE谐振网络，所述LLE谐振网络与变压器T的初级端相连，所述变压器T的次级端与由二极管DR1、DR2、DR3、DR4构成的全桥整流电路相连，所述二极管DR2、DR4两端并联电容CD。

输入高压级为二极管嵌位三电平整流器电路A、输出级两电平三相电压型逆变电路C均为现有技术，在此不赘述。4个主开关S1、S2、S3、S4串联和2个嵌位二极管D5、二极管D6构成了一个半桥三电平结构，D1、D2、D3、D4为开关管反并联的二极管，C1、C2、C3、C4为开关管的寄生电容，飞跨电容CSS用来将主开关S1和主开关S4开关过程与主开关S2和主开关S3开关过程解耦开来。变压器励磁电感LM、变压器漏感LR和谐振电容CR构成了LLE谐振网络。二极管DR1、DR2、DR3、DR4构成了副边全桥整流电路。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (2)

1.一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器，包括输入高压级、隔离级、输出低压级，其特征在于：所述输入高压级为二极管嵌位三电平整流器电路A，所述隔离级为半桥三电平LLE谐振变换电路B，所述输出级为两电平三相电压型逆变电路C，所述输入高压级二极管嵌位三电平整流器电路A通过半桥三电平LLE谐振变换电路B与输出级两电平三相电压型逆变电路C导线相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于LLE谐振变换电路的电力电子变压器，其特征在于：所述半桥三电平LLE谐振变换电路B包括主开关S1、主开关S2、主开关S3、主开关S4、变压器励磁电感LM、变压器漏感LR，所述开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4依次串联并与二极管D5、二极管D6构成半桥三电平结构，所述开关管S1、开关管S4两端串联电容CD1、CD2，所述主开关S1、S2、S3、S4分别与二极管D1、D2、D3、D4并联，所述二极管D1、D2、D3、D4两端分别与电容C1、C2、C3、C4，所述二极管D5的阴极端与二极管D6的阳极端两端串联电容CSS，所述变压器励磁电感LM、变压器漏感LR、谐振电容CR构成LLE谐振网络，所述LLE谐振网络与变压器T的初级端相连，所述变压器T的次级端与由二极管DR1、DR2、DR3、DR4构成的全桥整流电路相连，所述二极管DR2、DR4两端并联电容CD。