【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电变流器，电网侧大型储能，工商业储能，户用储能，变频器，ups，空调驱动，伺服驱动器等，其具体涉及一种功率变换器辅电系统拓扑结构和实现方法。
技术介绍
1、现有技术中在大功率三相输出应用场合，由于交直流常常和主拓扑之间由继电器断开，为了保障功率变换产品的控制系统、监控系统、通信系统及驱动和其他用电模块的稳定工作，通常设计有一套交流侧辅助供电系统或者是设计有一套交流辅助供电系统和一套直流辅助供电系统共同工作。辅助供电系统的输入不可避免地要从三相交流侧和电池侧取电，再通过隔离的dc/dc转换器变换成低压直流电源，后级各用电单元得到稳定的低压直流电源。
2、现有技术都是采用网侧或交流侧的三相电压中的两相或者三相通过整流单元和滤波单元变成高压直流电后再通过dc/dc转换成低压电源；现有技术方案的一大特征是从交流电压三相或者两相整流后提供给系统，设计的容量也是要按照辅助供电后级所需最大的容量进行设计，而三相交流电压非常高，整流后的直流母线电压等级很高；这意味着整流单元、滤波单元、dc/dc降压单元全部为了适应高电压和整机运行所需辅电的满容量要选取高压器件。高压整流二极管、高压滤波电容、高压开关管、应力吸收电路以及变压器等设计都会占据非常高的成本和体积。
3、综上所述，在工业应用中，通常是采集网侧三相交流电，通过整流滤波后变成相对平滑的直流电压，然后再通过dc/dc降压单元(通常用的拓扑是反激或正激)转换成相对较低的电压(例如24v，12v，5v等)，为系统提供开关管驱动，控制芯片，采样电路，继电器驱
4、因此有必要设计一种功率变换器辅电系统拓扑结构和实现方法，通过将高电压输入的交流降压单元转换成为低电压输入的交流降压单元，降低整流滤波和降压转换几个环节的耐压等级，为器件选型和设计提供了非常大的便利，同时由于输入电压最高电压的降低，辅助供电系统的效率也能提高，降低转换损耗。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种功率变换器辅电系统拓扑结构和实现方法，具体地，本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种功率变换器辅电系统拓扑结构，包括输入端、交流降压单元、整流单元、滤波单元、dc/dc降压单元、输出端；
2、其中，输入端的一端与三相交流电中的两相连接，输入端的另一端连接所述交流降压单元的输入端；
3、所述交流降压单元的输出端与所述整流单元的输入端连接；
4、取所述三相交流电中的另外一相和母线电容的中点组成单相交流电，并与所述整流单元的输入端连接；
5、所述整流单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接；
6、所述滤波单元的输出端与所述dc/dc降压单元的输入端连接；
7、所述dc/dc降压单元的输出端作为所述功率变换器辅电系统拓扑结构的输出端。
8、优选地，所述交流降压单元包括第一输入端、第二输入端、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、电容c1、整流二极管d1、整流二极管d2、第一输出端dc+1、第二输出端dc-1；
9、其中，第一输入端的一端、第二输入端的一端分别与三相交流电中的任意两相连接；
10、第一输入端的另一端与第一输出端dc+1连接；
11、第一电阻r1和电容c1并联组成电阻电容并联电路，第二输入端的另一端与电阻电容并联电路的输入端连接；电阻电容并联电路的输出端与第二电阻r2、整流二极管d2和第二输出端dc-1串联；
12、整流二极管d1的一端连接在第一输入端与第一输出端dc+1之间；整流二极管d1的另一端连接在第二电阻r2与整流二极管d2之间；
13、第三电阻r3的一端连接在整流二极管d1与第一输出端dc+1之间；第三电阻r3的另一端连接在整流二极管d2与第二输出端dc-1之间。
14、优选地，第三电阻r3采用tvs或者稳压管进行替代。
15、具体地，本专利技术中的功率变换器辅电系统拓扑结构和实现方法针对应用做出了技术分解，辅助供电系统被分解成两个部分，即，小功率启动单元和大功率运行单元，在小功率启动部分采用极低成本的阻容交流降压单元，这部分器件成本较低，可以将三线制的两相取出通过阻容降压达到一个比较低的母线电压。这样后级的整流单元，滤波单元和dc/dc降压单元就能选用比较低电压的器件，dc/dc降压单元提供功率维持系统运行。
16、而，在大功率三相输出的应用场合，直流母线往往电压比较高，需要有多组两个或者更多电解电容串联之后再并联；电解电容池天然的将母线电压分为正母线和负母线两半。当系统的主功率单元开始运行时，主功率的直流母线电压开始建立，本专利技术中的拓扑结构和实现方法是取三相中的另外一相和母线电容的中点，再经过整流环节，通过小功率启动部分共用的dc/dc降压单元，为后级系统供电。这部分的交流电就等效于单相供电系统，电压大幅下降。
17、通过上述的小功率降压启动单元和大功率运行单元，可以成功的将三相交流电路转换成了低压电路。辅助供电从现有技术的高压方案转换成了低压方案。
18、与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：整个辅电系统的整流单元，滤波单元，dc/dc单元全部从高压等级降低到低压等级，大幅降低了器件的耐压等级、尺寸，降低了pcb所占面积，提高了功率密度，拓宽了选型范围，同时降低了成本，提供更好的经济收益。
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1.一种功率变换器辅电系统拓扑结构，其特征在于，包括输入端、交流降压单元、整流单元、滤波单元、DC/DC降压单元、输出端；
2.如权利要求1所述的一种功率变换器辅电系统拓扑结构，其特征在于，所述交流降压单元包括第一输入端、第二输入端、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C1、整流二极管D1、整流二极管D2、第一输出端DC+1、第二输出端DC-1；
3.如权利要求2所述的一种功率变换器辅电系统拓扑结构，其特征在于，第三电阻R3采用TVS或者稳压管进行替代。
【技术特征摘要】
1.一种功率变换器辅电系统拓扑结构，其特征在于，包括输入端、交流降压单元、整流单元、滤波单元、dc/dc降压单元、输出端；
2.如权利要求1所述的一种功率变换器辅电系统拓扑结构，其特征在于，所述交流降压单元包括第一输入端、第二输入端、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小珺，郭栋，
申请(专利权)人：浙江海得新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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