一种SWISS整流器及其无源控制方法技术

本发明专利技术提供一种SWISS整流器及其无源控制方法，包括，交流滤波器、不可控整流器、谐波注入单元、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器和负载R

【技术实现步骤摘要】
一种SWISS整流器及其无源控制方法


[0001]本专利技术涉及SWISS整流器
，特别是涉及一种SWISS整流器及其无源控制方法。

技术介绍

[0002]为了提高交流侧的电能质量，整流器多采用功率因数校正(power factor correction，PFC)技术。基于升压或降压PFC的整流器，广泛应用于电动汽车充电、大功率照明和电力加热等应用场景。其中，SWISS整流器是一种降压型PFC，具有短路保护功能，可以限制负载电流，实现恒压恒流输出。然而，现有的SWISS整流器控制方式，过程复杂且抗干扰能力低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提出一种SWISS整流器及其无源控制方法，解决现有SWISS整流器控制方式过程复杂且抗干扰能力低的技术问题。
[0004]一方面，提供一种SWISS整流器，包括：
[0005]交流滤波器、不可控整流器、谐波注入单元、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器和负载R
L
；
[0006]所述交流滤波器的输入端连接三相交流源，所述交流滤波器的输出端连接所述不可控整流器的交流端，所述不可控整流器的第一直流端与所述第一DC/DC变换器的第一端连接至第一连接点，所述不可控整流器的第二直流端与所述第二DC/DC变换器的第一端连接至第二连接点，所述第一DC/DC变换器的第二端和所述第二DC/DC变换器的第二端连接至第三连接点；谐波注入单元的第一端连接至所述不可控整流器的第三直流端，所述谐波注入单元的第二端连接至所述第三连接点；负载R
L
连接于所述第一DC/DC变换器的第三端和所述第二DC/DC变换器的第三端之间；
[0007]所述交流滤波器，用以滤除三相交流源的高次谐波；
[0008]所述不可控整流器，用以对滤波电压进行整流，得到整流电压；
[0009]所述谐波注入单元，用以对所述不可控整流器中的不导通相进行输入电流的死区补偿，以实现单位功率因数的校正；
[0010]所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器，用以处理所述不可控整流器输出的整流电压，并输出恒定的直流电压。
[0011]优选地，所述交流滤波器包括滤波电感单元和滤波电容单元；所述滤波电感单元包括第一电感L
a
、第二电感L
b
和第三电感L
c
，所述滤波电容单元包括第一电容C
a
、第二电容C
b
和第三电容C
c
；
[0012]所述第一电感L
a
、所述第二电感L
b
和所述第三电感L
c
的第一端分别连接至三相交流源；所述第一电感L
a
的第二端与所述第三电容C
c
的第一端连接，所述第二电感L
b
的第二端与所述第二电容C
b
的第一端连接，所述第三电感L
c
的第二端与所述第一电容C
a
的第一端连
接；所述第一电容C
a
、所述第二电容C
b
和所述第三电容C
c
的第二端相互连接。
[0013]优选地，所述不可控整流器包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6；
[0014]所述第一二极管D1、所述第二二极管D2、第三二极管D3的阴极相互连接于所述第一连接点，所述第一二极管D1的阳极连接至所述第三电容C
c
的第一端、所述第一电感L
a
的第二端，所述第二二极管D2的阳极连接至所述第二电容C
b
的第一端、所述第二电感L
b
的第二端，所述第三二极管D3的阳极连接至所述第一电容C
a
的第一端、所述第三电感L
c
的第二端；
[0015]所述第四二极管D4、所述第五二极管D5、所述第六二极管D6的阳极相互连接于所述第二连接点，所述第四二极管D4的阴极连接至第三电容C
c
的第一端、所述第一电感L
a
的第二端，所述第五二极管D5的阴极连接至所述第二电容C
b
的第一端、所述第二电感L
b
的第二端，所述第六二极管D6的阴极连接至所述第一电容C
a
的第一端、所述第三电感L
c
的第二端。
[0016]优选地，所述谐波注入单元包括第一开关单元SW1、第二开关单元SW2和第三开关单元SW3；
[0017]所述第一开关单元SW1的第一端连接至所述第三电容C
c
的第一端、所述第一电感L
a
的第二端，所述第二开关单元SW2的第一端连接至所述第二电容C
b
的第一端、所述第二电感L
b
的第二端，所述第三开关单元SW3的第一端连接至所述第一电容C
a
的第一端、所述第三电感L
c
的第二端，所述第一开关单元SW1、所述第二开关单元SW2和所述第三开关单元SW3的第二端相互连接于所述第三连接点；
[0018]其中，所述第一开关单元SW1包括第一功率器件和第二功率器件，所述第一功率器件和所述第二功率器件的控制端相互连接，作为开关单元的控制端；所述第一功率器件和所述第二功率器件的发射极相互连接；所述第一功率器件和所述第二功率器件的集电极分别作为所述第一开关单元SW1的第一端和第二端，所述第一功率器件和所述第二功率器件的发射极和集电极之间设置第九二极管，所述第九二极管的阳极连接于所述第一功率器件和所述第二功率器件的发射极，所述第九二极管的阴极连接于所述第一功率器件和所述第二功率器件的集电极；
[0019]所述第二开关单元SW2包括第三功率器件和第四功率器件，所述第三功率器件和所述第四功率器件的控制端相互连接，作为开关单元的控制端；所述第三功率器件和所述第四功率器件的发射极相互连接；所述第三功率器件和所述第四功率器件的集电极分别作为所述第二开关单元SW2的第一端和第二端，所述第三功率器件和所述第四功率器件的发射极和集电极之间设置第十二极管，所述第十二极管的阳极连接于所述第三功率器件和所述第四功率器件的发射极，所述第十二极管的阴极连接于所述第三功率器件和所述第四功率器件的集电极；
[0020]所述第三开关单元SW3包括第五功率器件和第六功率器件，所述第五功率器件和所述第六功率器件的控制端相互连接，作为开关单元的控制端；所述第五功率器件和所述第六功率器件的发射极相互连接；所述第五功率器件和所述第六功率器件的集电极分别作为所述第三开关单元SW3的第一端和第二端，所述第五功率器件和所述第六功率器件的发射极和集电极之间设置第十一二极管，所述第十一二极管的阳极连接于所述第五功率器件和所述第六功率器件的发射极，所述第十一二极管的阴极连接于所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SWISS整流器，其特征在于，包括：交流滤波器、不可控整流器、谐波注入单元、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器和负载R
L
；所述交流滤波器的输入端连接三相交流源，所述交流滤波器的输出端连接所述不可控整流器的交流端，所述不可控整流器的第一直流端与所述第一DC/DC变换器的第一端连接至第一连接点，所述不可控整流器的第二直流端与所述第二DC/DC变换器的第一端连接至第二连接点，所述第一DC/DC变换器的第二端和所述第二DC/DC变换器的第二端连接至第三连接点；谐波注入单元的第一端连接至所述不可控整流器的第三直流端，所述谐波注入单元的第二端连接至所述第三连接点；负载R
L
连接于所述第一DC/DC变换器的第三端和所述第二DC/DC变换器的第三端之间；所述交流滤波器，用以滤除三相交流源的高次谐波；所述不可控整流器，用以对滤波电压进行整流，得到整流电压；所述谐波注入单元，用以对所述不可控整流器中的不导通相进行输入电流的死区补偿，以实现单位功率因数的校正；所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器，用以处理所述不可控整流器输出的整流电压，并输出恒定的直流电压。2.如权利要求1所述的SWISS整流器，其特征在于，所述交流滤波器包括滤波电感单元和滤波电容单元；所述滤波电感单元包括第一电感L
a
、第二电感L
b
和第三电感L
c
，所述滤波电容单元包括第一电容C
a
、第二电容C
b
和第三电容C
c
；所述第一电感L
a
、所述第二电感L
b
和所述第三电感L
c
的第一端分别连接至三相交流源；所述第一电感L
a
的第二端与所述第三电容C
c
的第一端连接，所述第二电感L
b
的第二端与所述第二电容C
b
的第一端连接，所述第三电感L
c
的第二端与所述第一电容C
a
的第一端连接；所述第一电容C
a
、所述第二电容C
b
和所述第三电容C
c
的第二端相互连接。3.如权利要求2所述的SWISS整流器，其特征在于，所述不可控整流器包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6；所述第一二极管D1、所述第二二极管D2、第三二极管D3的阴极相互连接于所述第一连接点，所述第一二极管D1的阳极连接至所述第三电容C
c
的第一端、所述第一电感L
a
的第二端，所述第二二极管D2的阳极连接至所述第二电容C
b
的第一端、所述第二电感L
b
的第二端，所述第三二极管D3的阳极连接至所述第一电容C
a
的第一端、所述第三电感L
c
的第二端；所述第四二极管D4、所述第五二极管D5、所述第六二极管D6的阳极相互连接于所述第二连接点，所述第四二极管D4的阴极连接至第三电容C
c
的第一端、所述第一电感L
a
的第二端，所述第五二极管D5的阴极连接至所述第二电容C
b
的第一端、所述第二电感L
b
的第二端，所述第六二极管D6的阴极连接至所述第一电容C
a
的第一端、所述第三电感L
c
的第二端。4.如权利要求3所述的SWISS整流器，其特征在于，所述谐波注入单元包括第一开关单元SW1、第二开关单元SW2和第三开关单元SW3；所述第一开关单元SW1的第一端连接至所述第三电容C
c
的第一端、所述第一电感L
a
的第二端，所述第二开关单元SW2的第一端连接至所述第二电容C
b
的第一端、所述第二电感L
b
的第二端，所述第三开关单元SW3的第一端连接至所述第一电容C
a
的第一端、所述第三电感L
c
的第二端，所述第一开关单元SW1、所述第二开关单元SW2和所述第三开关单元SW3的第二端
相互连接于所述第三连接点；其中，所述第一开关单元SW1包括第一功率器件和第二功率器件，所述第一功率器件和所述第二功率器件的控制端相互连接，作为开关单元的控制端；所述第一功率器件和所述第二功率器件的发射极相互连接；所述第一功率器件和所述第二功率器件的集电极分别作为所述第一开关单元SW1的第一端和第二端，所述第一功率器件和所述第二功率器件的发射极和集电极之间设置第九二极管，所述第九二极管的阳极连接于所述第一功率器件和所述第二功率器件的发射极，所述第九二极管的阴极连接于所述第一功率器件和所述第二功率器件的集电极；所述第二开关单元SW2包括第三功率器件和第四功率器件，所述第三功率器件和所述第四功率器件的控制端相互连接，作为开关单元的控制端；所述第三功率器件和所述第四功率器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：何山，赵宇明，唐文俊，任佳，侯明哲，李建国，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：