一种三相整流电路及驱动控制方法技术

本发明专利技术提供了一种三相整流电路及驱动控制方法，其中三相整流电路包括三相电路，在三相电路中的每一相电路中，开关电路单元在交流电源输出的交流电的一个周期内分时进行闭合和断开动作的切换；通过开关电路单元的闭合和断开动作的切换，在交流电为正相交流电的半周期内，第一公共连接端与第二公共连接端之间导通的通路依次切换为通过第一饱和电感和开关电路单元的通路、通过第一饱和电感和第一驱动电路单元的通路、通过第二饱和电感和开关电路单元的通路、通过第二饱和电感和第三驱动电路单元的通路。本发明专利技术解决了传统的整流器，由于功率开关器件处于硬开关状态导致的功率开关器件开关损耗较大，以及二极管具有较大反向恢复电荷的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路领域，尤其是涉及一种三相整流电路及驱动控制方法。
技术介绍
传统的三相三电平三开关(Vienna)整流器是近几年出现的一种高效整流器拓扑。该Vienna整流器具有三电平控制和功率开关器件耐压低的特性，效率高且成本低，因而得到了广泛的应用。但是，传统的Vienna整流器在工作时，由于功率开关器件都处于硬开关状态，因此使得功率开关器件开关损耗较大，并使得二极管具有反向恢复电荷，从而增加了功率开关器件的开通损耗，并增加了系统的电磁干扰(EMI)，加大了系统硬件的设计难度。
技术实现思路
本专利技术提供一种三相整流电路及驱动控制方法，以解决传统的整流器在工作时，由于功率开关器件处于硬开关状态导致的功率开关器件开关损耗较大，以及二极管具有较大反向恢复电荷的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种三相整流电路，所述三相整流电路包括第一公共连接端、第二公共连接端和分别连接于所述第一公共连接端和所述第二公共连接端之间的三相电路，三相电路中的每一相电路均包括：交流电源；第一饱和电感和第二饱和电感，所述第一饱和电感的第一端和所述第二饱和电感的第一端均与所述交流电源连接；第一驱动电路单元和第二驱动电路单元，所述第一驱动电路单元的第一端和第二驱动电路单元的第一端均与所述第一饱和电感的第二端连接，且所述第一驱动电路单元的第二端和第二驱动电路单元的第二端与第二公共连接端连接；第三驱动电路单元和第四驱动电路单元，所述第三驱动电路单元的第一端和第四驱动电路单元的第一端均与所述第二饱和电感的第二端连接，且所述第三驱动电路单元的第二端和第四驱动电路单元的第二端与第二公共连接端连接；开关电路单元，所述开关电路单元的第一端与所述第一饱和电感的第二端和所述第二饱和电感的第二端相连后的接线端连接，且所述开关电路单元的第二端与第二公共连接端连接；其中，所述开关电路单元在所述交流电源输出的交流电的一个周期内，分时进行闭合和断开动作的切换；通过所述开关电路单元的闭合和断开动作的切换，在所述交流电为正相交流电的半周期内，第一公共连接端与第二公共连接端之间用于正相交流电导通的通路依次切换为通过第一饱和电感和开关电路单元的通路、通过第一饱和电感和第一驱动电路单元的通路、通过第二饱和电感和开关电路单元的通路、通过第二饱和电感和第三驱动电路单元的通路；在所述交流电为负相交流电的半周期内，第一公共连接端与第二公共连接端之间用于负相交流电导通的通路依次为通过第一饱和电感和开关电路单元的通路、通过第一饱和电感和第二驱动电路单元的通路、通过第二饱和电感和开关电路单元的通路、通过第二饱和电感和第四驱动电路单元的通路。可选地，所述每一相电路还包括滤波电感，所述第一饱和电感的第一端和所述第二饱和电感的第一端通过所述滤波电感与所述交流电源连接，且所述每一相电路的交流电源均与所述第一公共连接端连接。可选地，所述每一相电路的第一驱动电路单元的第二端和第三驱动电路单元的第二端均通过并联设置的第一电容和第一负载与所述第二公共连接端连接，且每一相电路的第二驱动电路单元的第二端和第四驱动电路单元的第二端均通过并联设置的第二电容和第二负载与所述第二公共连接端连接。可选地，所述第一驱动电路单元包括第一二级管，所述第二驱动电路单元包括第二二极管，且所述第一二级管的正极和所述第二二级管的负极均与所述第一饱和电感的第二端连接；所述第三驱动电路单元包括第三二级管，所述第四驱动电路单元包括第四二极管，且所述第三二级管的正极和所述第四二级管的负极均与所述第二饱和电感的第二端连接；第一二级管的负极和第三二级管的负极均通过并联设置的第一电容和第一负载与第二公共连接端连接，第二二级管的正极和第四二极管的正极均通过并联设置的第二电容和第二负载与第二公共连接端连接。可选地，所述开关电路单元包括第一开关组和第二开关组，所述第一开关组连接于所述第一饱和电感的第二端与第二公共连接端之间，所述第二开关组连接于所述第二饱和电感的第二端与第二公共连接端之间。可选地，所述第一开关组包括并联有二极管的第一绝缘栅双极型晶体管IGBT管和并联有二级管的第二IGBT管，其中第一IGBT管的集电极与所述第一饱和电感的第二端连接，所述第一IGBT管的发射极与所述第二IGBT管的发射极连接；所述第二开关组包括并联有二级管的第三IGBT管和并联有二级管的第四IGBT管，其中所述第三IGBT管的集电极与所述第二饱和电感的第二端连接，所述第三IGBT管的发射极分别与所述第二IGBT管的发射极和所述第四IGBT管的发射极连接，所述第二IGBT管的集电极与所述第四IGBT管的集电极均与所述第二公共连接端连接。另一方面，本专利技术实施例提供一种三相整流电路的驱动控制方法，该驱动控制方法应用于第一方面中的三相整流电路，该驱动控制方法包括：在交流电为正向交流电的半周期内，依次向所述开关电路单元输出第一控制信号，使所述开关电路单元导通，第一饱和电感与所述开关电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向所述开关电路单元输出第二控制信号，使所述开关电路单元断开，第一饱和电感与所述第一驱动电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向所述开关电路单元输出第三控制信号，使所述开关电路单元导通，第二饱和电感与所述开关电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向所述开关电路单元输出第四控制信号，使所述开关电路单元断开，第二饱和电感与所述第三驱动电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；在交流电为负向交流电的半周期内，依次向所述开关电路单元输出第五控制信号，使所述开关电路单元导通，第一饱和电感与所述开关电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向所述开关电路单元输出第六控制信号，使所述开关电路单元断开，第一饱和电感与所述第二驱动电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向所述开关电路单元输出第七控制信号，使所述开关电路单元导通，第二饱和电感与所述开关电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向所述开关电路单元输出第八控制信号，使所述开关电路单元断开，第二饱和电感与所述第四驱动电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路。可选地，所述驱动控制方法还包括：在交流电为正向交流电的半周期内，依次向第一开关组输出第一控制信号，使第一开关组导通，第一饱和电感与第一开关组之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向第一开关组输出第二控制信号，使第二开关组断开，第一饱和电感与第一驱动电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向第二开关组输出第三控制信号，使第三开关组导通，第二饱和电感与第二开关组之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；向第二开关组输出第四控制信号，使第二开关组断开，第二饱和电感与第三驱动电路单元之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二公共连接端的通路；在交流电为负向交流电的半周期内，依次向所述第一开关组输出第五控制信号，使所述第一开关组单元导通，第一饱和电感与所述第一开关组之间构成连通所述第一公共连接端与所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相整流电路，所述三相整流电路包括第一公共连接端、第二公共连接端和分别连接于所述第一公共连接端和所述第二公共连接端之间的三相电路，其特征在于，三相电路中的每一相电路均包括：交流电源；第一饱和电感和第二饱和电感，所述第一饱和电感的第一端和所述第二饱和电感的第一端均与所述交流电源连接；第一驱动电路单元和第二驱动电路单元，所述第一驱动电路单元的第一端和第二驱动电路单元的第一端均与所述第一饱和电感的第二端连接，且所述第一驱动电路单元的第二端和第二驱动电路单元的第二端与第二公共连接端连接；第三驱动电路单元和第四驱动电路单元，所述第三驱动电路单元的第一端和第四驱动电路单元的第一端均与所述第二饱和电感的第二端连接，且所述第三驱动电路单元的第二端和第四驱动电路单元的第二端与第二公共连接端连接；开关电路单元，所述开关电路单元的第一端与所述第一饱和电感的第二端和所述第二饱和电感的第二端相连后的接线端连接，且所述开关电路单元的第二端与第二公共连接端连接；其中，所述开关电路单元在所述交流电源输出的交流电的一个周期内，分时进行闭合和断开动作的切换；通过所述开关电路单元的闭合和断开动作的切换，在所述交流电为正相交流电的半周期内，第一公共连接端与第二公共连接端之间用于正相交流电导通的通路依次切换为通过第一饱和电感和开关电路单元的通路、通过第一饱和电感和第一驱动电路单元的通路、通过第二饱和电感和开关电路单元的通路、通过第二饱和电感和第三驱动电路单元的通路；在所述交流电为负相交流电的半周期内，第一公共连接端与第二公共连接端之间用于负相交流电导通的通路依次为通过第一饱和电感和开关电路单元的通路、通过第一饱和电感和第二驱动电路单元的通路、通过第二饱和电感和开关电路单元的通路、通过第二饱和电感和第四驱动电路单元的通路。...

【技术特征摘要】
1.一种三相整流电路，所述三相整流电路包括第一公共连接端、第二公共连接端和分别连接于所述第一公共连接端和所述第二公共连接端之间的三相电路，其特征在于，三相电路中的每一相电路均包括：交流电源；第一饱和电感和第二饱和电感，所述第一饱和电感的第一端和所述第二饱和电感的第一端均与所述交流电源连接；第一驱动电路单元和第二驱动电路单元，所述第一驱动电路单元的第一端和第二驱动电路单元的第一端均与所述第一饱和电感的第二端连接，且所述第一驱动电路单元的第二端和第二驱动电路单元的第二端与第二公共连接端连接；第三驱动电路单元和第四驱动电路单元，所述第三驱动电路单元的第一端和第四驱动电路单元的第一端均与所述第二饱和电感的第二端连接，且所述第三驱动电路单元的第二端和第四驱动电路单元的第二端与第二公共连接端连接；开关电路单元，所述开关电路单元的第一端与所述第一饱和电感的第二端和所述第二饱和电感的第二端相连后的接线端连接，且所述开关电路单元的第二端与第二公共连接端连接；其中，所述开关电路单元在所述交流电源输出的交流电的一个周期内，分时进行闭合和断开动作的切换；通过所述开关电路单元的闭合和断开动作的切换，在所述交流电为正相交流电的半周期内，第一公共连接端与第二公共连接端之间用于正相交流电导通的通路依次切换为通过第一饱和电感和开关电路单元的通路、通过第一饱和电感和第一驱动电路单元的通路、通过第二饱和电感和开关电路单元的通路、通过第二饱和电感和第三驱动电路单元的通路；在所述交流电为负相交流电的半周期内，第一公共连接端与第二公共连接端之间用于负相交流电导通的通路依次为通过第一饱和电感和开关电路单元的通路、通过第一饱和电感和第二驱动电路单元的通路、通过第二饱和电感和开关电路单元的通路、通过第二饱和电感和第四驱动电路单元的通路。2.根据权利要求1所述的三相整流电路，其特征在于，所述每一相电路还包括滤波电感，所述第一饱和电感的第一端和所述第二饱和电感的第一端通过所述滤波电感与所述交流电源连接，且所述每一相电路的交流电源均与所述第一公共连接端连接。3.根据权利要求1所述的三相整流电路，其特征在于，所述每一相电路的第一驱动电路单元的第二端和第三驱动电路单元的第二端均通过并联设置的第一电容和第一负载与所述第二公共连接端连接，且每一相电路的第二驱动电路单元的第二端和第四驱动电路单元的第二端均通过并联设置的第二电容和第二负载与所述第二公共连接端连接。4.根据权利要求1所述的三相整流电路，其特征在于，所述第一驱动电路单元包括第一二级管，所述第二驱动电路单元包括第二二极管，且所述第一二级管的正极和所述第二二级管的负极均与所述第一饱和电感的第二端连接；所述第三驱动电路单元包括第三二级管，所述第四驱动电路单元包括第四二极管，且所述第三二级管的正极和所述第四二级管的负极均与所述第二饱和电感的第二端连接；第一二级管的负极和第三二级管的负极均通过并联设置的第一电容和第一负载与第二公共连接端连接，第二二级管的正极和第四二极管的正极均通过并联设置的第二电容和第二负载与第二公共连接端连接。5.根据权利要求1所述的三相整流电路，其特征在于，所述开关电路单元包括第一开关组和第二开关组，所述第一开关组连接于所述第一饱和电感的第二端与第二公共连接端之间，所述第二开关组连接于所述第二饱和电感的第二端与第二公共连接端之间。6.根据权利要求5所述的三相整流电路，其特征在于，所述第一开关组包括并联有二极管的第一绝缘栅双极型晶体管IGBT管和并联有二级管的第二IGBT管，其中第一IGBT管的集电极与所述第一饱和电感的第二端连接，所述第一IGBT管...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢介宇，刘立志，苏伟，蒋荣勋，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11