【技术实现步骤摘要】
本申请属于电力电子功率变换器领域，具体涉及一种飞跨电容变换器电路及飞跨电容变换器。
技术介绍
1、飞跨电容变换器具有结构简单、电平数量多等优势，可适用于直流-直流、直流-交流等多种电能变换场合。飞跨电容变换器的一个难点是：在直流母线预充电的同时需要对其中一个或多个飞跨电容器进行预充电，否则将导致功率器件过压击穿。
2、目前，飞跨电容预充电技术在直流母线电容和飞跨电容进行预充电之前，辅助电源或外部悬浮直流电源必须提前工作。然而对于从直流母线电容取电的变换器系统，直流母线电容预充电时，辅助电源尚未工作，不能对功率器件的开关状态以及飞跨电容充电辅助开关的开关状态进行控制，也就无法通过辅助电源完成预充电。另外对于高压应用，例如采用模块串联结构的电力电子变压器，若设置多套相互悬浮且与主电路具有相同绝缘及耐压要求的直流电源，将导致系统过于复杂、成本高。因此，现有的飞跨电容预充电技术的适用性不足。
技术实现思路
1、专利技术目的：本申请实施例提供一种飞跨电容变换器电路，旨在解决现有飞跨电容预充电技术的适用性不足的技术问题；本申请实施例的另一目的是提供一种飞跨电容变换器。
2、技术方案：本申请实施例所述的一种飞跨电容变换器电路，包括：
3、第一直流端子、第二直流端子和交流端子，以及，
4、第一臂，包括多个第一功率器件和第一充电单元，所述多个第一功率器件串联于所述第一直流端子和所述交流端子之间；其中一所述第一功率器件与所述交流端子直接连接，其余所述第一
5、第二臂，包括多个第二功率器件和第二充电单元，所述多个第二功率器件串联于所述第二直流端子和所述交流端子之间，且与所述第一功率器件串联，其中一所述第二功率器件与所述交流端子直接连接，其余所述第二功率器件与所述第二充电单元一一对应地并联；
6、直流母线电容，连接于所述第一直流端子和所述第二直流端子之间，且并联所述第一臂和第二臂；
7、飞跨电容，一端连接于相邻两个所述第一功率器件之间，另一端连接于相邻两个所述第二功率器件之间。
8、在一些实施例中，所述第一臂还包括第一常闭开关，所述第一常闭开关与所述第一充电单元一一对应地串联，且与所述其余所述第一功率器件一一对应地并联；
9、所述第二臂还包括第二常闭开关，所述第二常闭开关与所述第二充电单元一一对应地串联，且与所述其余所述第二功率器件一一对应地并联。
10、在一些实施例中，所述第一充电单元的正极性端与所述第一功率器件的集电极连接，负极性端与所述第一功率器件的发射极连接；
11、所述第二充电单元的正极性端与所述第二功率器件的集电极连接，负极性端与所述第二功率器件的发射极连接。
12、在一些实施例中，所述第一充电单元为稳压管或者瞬态抑制二极管；
13、所述第二充电单元为稳压管或者瞬态抑制二极管。
14、在一些实施例中，所述第一充电单元为多个彼此并联的稳压管或者多个彼此并联的瞬态抑制二极管；
15、所述第二充电单元为多个彼此并联的稳压管或者多个彼此并联的瞬态抑制二极管。
16、在一些实施例中，所述第一充电单元为多个彼此串联的稳压管或者多个彼此串联的瞬态抑制二极管；
17、所述第二充电单元为多个彼此串联的稳压管或者多个彼此串联的瞬态抑制二极管。
18、在一些实施例中，所述第一充电单元包括第一子单元，所述第一子单元为相互并联的稳压管和双极型晶体管；
19、所述第二充电单元包括第二子单元，所述第二子单元为相互并联的稳压管和双极型晶体管。
20、在一些实施例中，所述第一充电单元包括多个第一子单元，所述多个第一子单元相互串联；
21、所述第二充电单元包括多个第二子单元，所述多个第二子单元相互串联。
22、在一些实施例中，所述第一功率器件和所述第二功率器件的数量均为n个，n≥2；所述飞跨电容、所述第一充电单元、所述第二充电单元的数量均为m个，m＝n-1。
23、在一些实施例中，所述第一功率器件和所述第二功率器件选自功率二极管、功率晶体管、功率模块中的一种或者多种。
24、在一些实施例中，所述第一充电单元和所述第二充电单元的工作电压高于所述第一功率器件和所述第二功率器件在关断状态的电压，且低于所述第一功率器件和所述第二功率器件的额定电压。
25、相应的，本申请实施例所述的一种飞跨电容变换器，包括以上任一实施例所述的飞跨电容变换器电路。
26、有益效果：与现有技术相比，本申请实施例的飞跨电容变换器电路包括：第一直流端子、第二直流端子和交流端子，以及，第一臂，包括多个第一功率器件和第一充电单元，多个第一功率器件串联于第一直流端子和交流端子之间；其中一第一功率器件与交流端子直接连接，其余第一功率器件与第一充电单元一一对应地并联；第二臂，包括多个第二功率器件和第二充电单元，多个第二功率器件串联于第二直流端子和交流端子之间，且与第一功率器件串联，其中一第二功率器件与交流端子直接连接，其余第二功率器件与第二充电单元一一对应地并联；直流母线电容，连接于第一直流端子和第二直流端子之间，且并联第一臂和第二臂；飞跨电容，一端连接于相邻两个第一功率器件之间，另一端连接于相邻两个第二功率器件之间。该飞跨电容变换器电路中，除了与交流端子直接连接的功率器件之外，其他功率器件均并联设置充电单元。无需额外控制，即可实现在直流母线电容预充电的同时自动进行飞跨电容充电，无需辅助电源和悬浮直流电源，电路更加简单，并且也能够适用于高压应用，大幅提升了技术的适用性。
27、与现有技术相比，该飞跨电容变换器可以具有上述飞跨电容变换器电路的所有技术特征和有益效果，在此不再赘述。
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1.一种飞跨电容变换器电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一臂(400)还包括第一常闭开关(430)，所述第一常闭开关(430)与所述第一充电单元(420)一一对应地串联，且与所述其余所述第一功率器件(410)一一对应地并联；
3.根据权利要求1所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)的正极性端与所述第一功率器件(410)的集电极连接，负极性端与所述第一功率器件(410)的发射极连接；
4.根据权利要求1～3任一项所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)为稳压管或者瞬态抑制二极管；
5.根据权利要求4所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)为多个彼此并联的稳压管或者多个彼此并联的瞬态抑制二极管；
6.根据权利要求4所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)为多个彼此串联的稳压管或者多个彼此串联的瞬态抑制二极管；
7.根据权利要求1～3任一项所述的飞跨电容变换器电路，
8.根据权利要求7所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)包括多个第一子单元，所述多个第一子单元相互串联；
9.根据权利要求1所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一功率器件(410)和所述第二功率器件(510)的数量均为N个，N≥2；所述飞跨电容(700)、所述第一充电单元(420)、所述第二充电单元(520)的数量均为M个，M＝N-1。
10.根据权利要求1所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一功率器件(410)和所述第二功率器件(510)选自功率二极管、功率晶体管、功率模块中的一种或者多种。
11.根据权利要求1所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)和所述第二充电单元(520)的工作电压高于所述第一功率器件(410)和所述第二功率器件(510)在关断状态的电压，且低于所述第一功率器件(410)和所述第二功率器件(510)的额定电压。
12.一种飞跨电容变换器，其特征在于，包括如权利要求1～11任一项所述的飞跨电容变换器电路。
...【技术特征摘要】
1.一种飞跨电容变换器电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一臂(400)还包括第一常闭开关(430)，所述第一常闭开关(430)与所述第一充电单元(420)一一对应地串联，且与所述其余所述第一功率器件(410)一一对应地并联；
3.根据权利要求1所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)的正极性端与所述第一功率器件(410)的集电极连接，负极性端与所述第一功率器件(410)的发射极连接；
4.根据权利要求1～3任一项所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)为稳压管或者瞬态抑制二极管；
5.根据权利要求4所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)为多个彼此并联的稳压管或者多个彼此并联的瞬态抑制二极管；
6.根据权利要求4所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)为多个彼此串联的稳压管或者多个彼此串联的瞬态抑制二极管；
7.根据权利要求1～3任一项所述的飞跨电容变换器电路，其特征在于，所述第一充电单元(420)...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆仁松，汪涛，张茂强，虞晓阳，黄樟坚，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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