[实用新型]全桥高频链单相电力电子变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种整流变压技术领域的装置，具体是一种全桥高频链单相电力电子变压器。

背景技术

电力变压器是电力系统的主要设备，传统的电力变压器具有制作工艺简单、可靠性高等优点，在电网中得到广泛的应用。但是它也有一些显著的缺点：如体积、重量、空载损耗大；过载时易导致输出电压下降，从而导致故障扩大；带非线性负荷时，畸变电流通过变压器耦合进入电网，造成对电网的污染；电源侧电压收到干扰时，又会传递到负载侧，导致对敏感负荷的影响；使用绝缘油造成环境污染；需要配套的保护设备对其进行保护。

经过对电力电子变压器技术的检索发现，中国专利申请号02139030.4，公开日：2003.03.12.，记载了一种“电力电子变压器”，采用了结构和控制原理复杂的矩阵变换器结构，理论复杂，技术难度复杂。

进一步检索发现，中国专利申请号200910025824.3，公开日：2009.11.04.，记载了一种“多功能电力电子变压器”，同样采用了结构和控制原理复杂的变换器结构，理论复杂，技术难度复杂，网侧功率因数难以控制。

WANG JUN等，在“智能电网技术”IEEE Trans.on Industry Electronics Magzine.2009年6月，公开了一种电力电子变压器结构和控制原理，采用了可控整流器、高频链变压器、高频整流器和逆变器结构，控制复杂，效率难以控制。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种全桥高频链单相电力电子变压器，可取代传统电力变压器。它通过高频变压器实现磁耦合，通过电力电子变换技术和高频变压器实现电力系统中的电压变换和能量传递，可实现对变压器原、副边电压幅值和相位的灵活控制。具有体积小、重量轻、空载损耗小、不需要绝缘油等优点。

本实用新型通过以下技术方案实现，本实用新型包括：输入滤波电路、交流斩波电路、高频变压器电路和输出滤波电路，其中：输入滤波电路的输入端和输出端分别与单相高压正弦电源和交流斩波电路相连接，交流斩波电路输出端连接高频变压器电路，高频变压器电路输出端连接输出滤波电路，输出滤波电路的输出端与负载相连。

所述的输入滤波电路包括：一个电感和一个交流电容，其中：第一电感的一端与交流电源的一端相连，第一交流电容的一端与第一电感的另一端相连后与交流斩波电路相连，第一交流电容的另一端与交流电源的另一端相连后与交流斩波电路相连。

所述的交流斩波电路包括：八个晶体管和八个功率二极管，其中：第一晶体管的集电极、第五晶体管的集电极、第一功率二极管的阴极与第五功率二极管的阴极相连，第一晶体管的发射极、第一功率二极管的阳极、第二晶体管的发射极与第二功率二极管的阳极相连，第五晶体管的发射极、第五功率二极管的阳极、第六晶体管的发射极与第六功率二极管的阳极相连，第二晶体管的集电极、第二功率二极管的阴极、第三晶体管的集电极、第三功率二极管的阴极相连后与高频变压器电路中的高频变压器初级绕组的一端相连，第六晶体管的集电极、第六功率二极管的阴极、第七晶体管的集电极、第七功率二极管的阴极相连后与高频变压器电路中的高频变压器初级绕组的另一端相连，第三晶体管的发射极、第三功率二极管的阳极、第四晶体管的发射极与第四功率二极管的阳极相连，第七晶体管的发射极、第七功率二极管的阳极、第八晶体管的发射极与第八功率二极管的阳极相连，第四晶体管的集电极、第四功率二极管的阴极、第八晶体管的集电极与第八功率二极管的阴极相连，所述的第一至第四晶体管和第一至第四功率二极管构成第一桥臂，第五至第八晶体管和第五至第八功率二极管构成第二桥臂。

所述的晶体管均为SiC型绝缘栅双极型晶体管；

所述的高频变压器电路为高频变压器，其初级绕组一端与交流斩波电路的第一桥臂中点相连，初级绕组的另一端与交流斩波电路的第二桥臂中点相连，次级绕组的一端与输出滤波电路的第九功率二极管的阳极相连，次级绕组的另一端与输出滤波电路的第十功率二极管的阳极相连，次级绕组的中心抽头与输出滤波电路中的第一电解电容负极与第二电解电容负极相连。