本专利涉及整流器技术领域，具体的说是涉及三相电压整流器。基于该三相电压源整流器包括：交流电压源模块，Y型整流模块，MOSFET控制模块，双路Buck变换器模块，双路Boost变换器模块，负载。本专利具有低电压纹波以及宽电压输出的特点，应用前景非常广泛。本专利相比以往传统整流器而言，运用了Y型整流结构，获得了宽范围的电压输出，能够兼容各种标称电池的电压水平，同时，本专利通过双Buck变换模块和双Boost变换模块，在双路开关频率不变的前提下，将输出纹波频率提高到每路开关的两倍，使输出电压更加平滑，纹波更小，对改善电源可靠性具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利涉及整流器，具体涉及一种低纹波及宽电压输出的三相整流器。
技术介绍
0、技术背景
1、随着对环保和能源效率要求的增加，电动汽车已经成为汽车行业的重要趋势。电动汽车采用电池来储存能量，并使用电动机来驱动车辆。在电动汽车中，三相整流器用于将交流电转换为直流电，以供电动机驱动。这有助于提高电动汽车的效能和性能。目前较常用的三相电压源整流器结构有：不可控桥式整流、半控桥式整流、全控桥式整流。传统的三相整流器有着结构简单、晶体管控制方法容易、成本低的优点，但同时也有着输出电压范围较窄、输出直流电压纹波大的缺点，若想实现宽范围的电压输出，只能通过调节交流电压的大小来改变输出直流电压的大小；若想实现低纹波输出，只能通过增大滤波电感来实现，但这样一来，必然会增加损耗。而y型整流器每相整流本质上是单路buck和boost的结合，单路buck和boost变换器电路简单、效率高、动态特性好，在产品中得到广泛应用，但输出纹波偏大的缺点限制了其在特定场合的应用。为此，急需解决单路buck和boost变换器的输出纹波问题，单路buck变换器在进行大电流输出时，开关管应力较大，系统效率和散热效率不佳等问题都较为明显。
2、为了解决上述的问题，本专利提出以双路buck-boost变换器替代原单路变换器，并基于y型整流器的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器。
3、专利内容
4、本专利的目的是提供一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，以解决传统三相全控整流器无法实现宽输出电压范围以及低纹波输出的问题。
>5、本专利采用的技术方案为：一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，包括交流电压源模块，y型整流模块，mosfet控制模块，双路buck变换器模块，双路boost变换器模块，负载；其特征在于：交流电压源输出与y型整流模块输入相连，mosfet控制模块输出与y型整流模块输入相连，双路buck变换器与mosfet控制模块输出相连，双路boost变换器与mosfet控制模块输出相连，y型整流模块输出与负载相连；所述的交流电压源包括电压源va、电压源vb、电压源vc；所述的y型整流模块包括晶体开关管t1、晶体开关管t2、晶体开关管t3、晶体开关管t4、晶体开关管t5、晶体开关管t6、晶体开关管t7、晶体开关管t8、晶体开关管t9、晶体开关管t10、晶体开关管t11、晶体开关管t12、晶体开关管t13、晶体开关管t14、晶体开关管t15、晶体开关管t16、晶体开关管t17、晶体开关管t18、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、二极管d9、二极管d10、二极管d11、二极管d12、电感l1、电感l2、电感l3、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4。6、所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的交流电压源中，电压源va、vb、vc是对称的，它们的幅值和频率相同，va的相位超前vb相位120°，vb的相位超前vc相位120°，该电压源采用星形中性点接地连接方式，具体来说，va的正极与晶体开关管t1、t13的漏极以及电容c1的正极相连，vb的正极与晶体开关管t5、t14的漏极以及电容c2的正极相连，vc的正极与晶体开关管t9、t15的漏极以及电容c3的正极相连。
7、所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的mosfet控制模块输出15路控制信号，输出接口分别为mos管t1、mos管t2、mos管t3、mos管t4、mos管t5、mos管t6、mos管t7、mos管t8、mos管t9、mos管t10、mos管t11、mos管t12、mos管t13、mos管t14、mos管t15、mos管t16、mos管t17、mos管t18。
8、所述的y型整流模块中，晶体开关管t1的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t1输出接口、漏极连接到t13的漏极、电压源va的正极和二极管d1的阴极、源极连接到t13的源极、二极管d1的阳极和电感l1的正极，晶体开关管t13的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t13输出接口、漏极连接到t1的漏极、电压源va的正极和二极管d1的阴极、源极连接到t1的源极、二极管d1的阳极和电感l1的正极，晶体开关管t2的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t2输出接口、漏极连接到二极管d2的阴极和电感l1的正极、源极连接到二极管d2的阳极和电容c1的负极，晶体开关管t5的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t5输出接口、漏极连接到t14的漏极、电压源vb的正极和二极管d5的阴极、源极连接到t14的源极、二极管d5的阳极和电感l2的正极，晶体开关管t14的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t14输出接口、漏极连接到t5的漏极、电压源vb的正极和二极管d5的阴极、源极连接到t5的源极、二极管d5的阳极和电感l2的正极，晶体开关管t6的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t6输出接口、漏极连接到二极管d6的阴极和电感l2的正极、源极连接到二极管d6的阳极和电容c2的负极，晶体开关管t9的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t9输出接口、漏极连接到t15的漏极、电压源vc的正极和二极管d9的阴极、源极连接到t15的源极、二极管d9的阳极和电感l3的正极，晶体开关管t15的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t15输出接口、漏极连接到t9的漏极、电压源vc的正极和二极管d9的阴极、源极连接到t9的源极、二极管d9的阳极和电感l3的正极，晶体开关管t10的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t10输出接口、漏极连接到二极管d10的阴极和电感l3的正极、源极连接到二极管d10的阳极和电容c3的正极，晶体开关管t3的控制方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t3输出接口、漏极连接到二极管d3的阴极和电容c4的正极、源极连接到二极管d3的阳极和电感l1的负极，晶体开关管t16的门极与mosfet控制模块t16输出接口相连、漏极与晶体开关管t3漏极和二极管d3阴极相连、源极与晶体开关管t3源极和二极管d3阳极相连，晶体开关管t7的控制方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t7输出接口、漏极连接到二极管d7的阴极和电容c4的正极、源极连接到二极管d7的阳极和电感l2的负极，晶体开关管t17的门极与mosfet控制模块t17输出接口相连、漏极与晶体开关管t7漏极和二极管d7阴极相连、源极与晶体开关管t7源极和二极管d7阳极相连，晶体开关管t11的控制方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t11输出接口、漏极连接到二极管d11的阴极和电容c4的正极、源极连接到二极管d11的阳极和电感l3的负极，晶体开关管t18的门极与mosfet控制模块t18输出接口相连、漏极与晶体开关管t11漏极和二极管d11阴极相连、源极与晶体开关管t11源极和二极管d11阳极相连，晶体开关管t4的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t4输出接口、漏极连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，包括交流电压源模块，Y型整流模块，MOSFET控制模块，双路Buck变换器模块，双路Boost变换器模块，负载；其特征在于：交流电压源输出与Y型整流模块输入相连，MOSFET控制模块输出与Y型整流模块输入相连，双路Buck变换器与MOSFET控制模块输出相连，双路Boost变换器与MOSFET控制模块输出相连，Y型整流模块输出与负载相连；所述的交流电压源包括电压源Va、电压源Vb、电压源Vc；所述的Y型整流模块包括晶体开关管T1、晶体开关管T2、晶体开关管T3、晶体开关管T4、晶体开关管T5、晶体开关管T6、晶体开关管T7、晶体开关管T8、晶体开关管T9、晶体开关管T10、晶体开关管T11、晶体开关管T12、晶体开关管T13、晶体开关管T14、晶体开关管T15、晶体开关管T16、晶体开关管T17、晶体开关管T18、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4。
<p>2.如权利要求1所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的交流电压源中，电压源Va、Vb、Vc是对称的，它们的幅值和频率相同，Va的相位超前Vb相位120°，Vb的相位超前Vc相位120°，该电压源采用星形中性点接地连接方式，具体来说，Va的正极与晶体开关管T1、T13的漏极以及电容C1的正极相连，Vb的正极与晶体开关管T5、T14的漏极以及电容C2的正极相连，Vc的正极与晶体开关管T9、T15的漏极以及电容C3的正极相连。3.如权利要求1所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的MOSFET控制模块输出15路控制信号，输出接口分别为MOS管T1、MOS管T2、MOS管T3、MOS管T4、MOS管T5、MOS管T6、MOS管T7、MOS管T8、MOS管T9、MOS管T10、MOS管T11、MOS管T12、MOS管T13、MOS管T14、MOS管T15、MOS管T16、MOS管T17、MOS管T18。
4.如权利要求1所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的Y型整流模块中，晶体开关管T1的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T1输出接口、漏极连接到T13的漏极、电压源Va的正极和二极管D1的阴极、源极连接到T13的源极、二极管D1的阳极和电感L1的正极，晶体开关管T13的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T13输出接口、漏极连接到T1的漏极、电压源Va的正极和二极管D1的阴极、源极连接到T1的源极、二极管D1的阳极和电感L1的正极，晶体开关管T2的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T2输出接口、漏极连接到二极管D2的阴极和电感L1的正极、源极连接到二极管D2的阳极和电容C1的负极，晶体开关管T5的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T5输出接口、漏极连接到T14的漏极、电压源Vb的正极和二极管D5的阴极、源极连接到T14的源极、二极管D5的阳极和电感L2的正极，晶体开关管T14的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T14输出接口、漏极连接到T5的漏极、电压源Vb的正极和二极管D5的阴极、源极连接到T5的源极、二极管D5的阳极和电感L2的正极，晶体开关管T6的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T6输出接口、漏极连接到二极管D6的阴极和电感L2的正极、源极连接到二极管D6的阳极和电容C2的负极，晶体开关管T9的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T9输出接口、漏极连接到T15的漏极、电压源Vc的正极和二极管D9的阴极、源极连接到T15的源极、二极管D9的阳极和电感L3的正极，晶体开关管T15的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T15输出接口、漏极连接到T9的漏极、电压源Vc的正极和二极管D9的阴极、源极连接到T9的源极、二极管D9的阳极和电感L3的正极，晶体开关管T10的连接方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T10输出接口、漏极连接到二极管D10的阴极和电感L3的正极、源极连接到二极管D10的阳极和电容C3的正极，晶体开关管T3的控制方式如下，门极连接到MOSFET控制模块的T3输出接口、漏极连接到二极管D3的阴极和电容C4的正极、源极连接到二极管D3的阳极和电感L1的负极，晶体开关管T16的门极与MOSFET控制模块T16输出接口相连、漏极与晶体开关管T3漏极和二极管D3阴极相连、源极与晶体开关管T3源极和二极管D3阳极相连，晶体开关管T7的控制方式如下，门极连接到MOSFET
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【技术特征摘要】
1.一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，包括交流电压源模块，y型整流模块，mosfet控制模块，双路buck变换器模块，双路boost变换器模块，负载；其特征在于：交流电压源输出与y型整流模块输入相连，mosfet控制模块输出与y型整流模块输入相连，双路buck变换器与mosfet控制模块输出相连，双路boost变换器与mosfet控制模块输出相连，y型整流模块输出与负载相连；所述的交流电压源包括电压源va、电压源vb、电压源vc；所述的y型整流模块包括晶体开关管t1、晶体开关管t2、晶体开关管t3、晶体开关管t4、晶体开关管t5、晶体开关管t6、晶体开关管t7、晶体开关管t8、晶体开关管t9、晶体开关管t10、晶体开关管t11、晶体开关管t12、晶体开关管t13、晶体开关管t14、晶体开关管t15、晶体开关管t16、晶体开关管t17、晶体开关管t18、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、二极管d9、二极管d10、二极管d11、二极管d12、电感l1、电感l2、电感l3、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4。
2.如权利要求1所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的交流电压源中，电压源va、vb、vc是对称的，它们的幅值和频率相同，va的相位超前vb相位120°，vb的相位超前vc相位120°，该电压源采用星形中性点接地连接方式，具体来说，va的正极与晶体开关管t1、t13的漏极以及电容c1的正极相连，vb的正极与晶体开关管t5、t14的漏极以及电容c2的正极相连，vc的正极与晶体开关管t9、t15的漏极以及电容c3的正极相连。
3.如权利要求1所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的mosfet控制模块输出15路控制信号，输出接口分别为mos管t1、mos管t2、mos管t3、mos管t4、mos管t5、mos管t6、mos管t7、mos管t8、mos管t9、mos管t10、mos管t11、mos管t12、mos管t13、mos管t14、mos管t15、mos管t16、mos管t17、mos管t18。
4.如权利要求1所述的一种低纹波及宽电压输出的三相整流器，其特征是：所述的y型整流模块中，晶体开关管t1的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t1输出接口、漏极连接到t13的漏极、电压源va的正极和二极管d1的阴极、源极连接到t13的源极、二极管d1的阳极和电感l1的正极，晶体开关管t13的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t13输出接口、漏极连接到t1的漏极、电压源va的正极和二极管d1的阴极、源极连接到t1的源极、二极管d1的阳极和电感l1的正极，晶体开关管t2的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t2输出接口、漏极连接到二极管d2的阴极和电感l1的正极、源极连接到二极管d2的阳极和电容c1的负极，晶体开关管t5的连接方式如下，门极连接到mosfet控制模块的t5输出接口、漏极连接到t14的漏极、电压源vb的正极和二极管d5的阴极、源极连接到t14的源极、二极管d5的阳极和电感...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜景斌，汪韬，胡浩轩，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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