[发明专利]一种基于SiC二极管的三相改进型双Buck/Boost变流器

说明书

本发明公开了一种基于SiC二极管的三相改进型双Buck/Boost的变流器，包括三相上下桥IGBT管、对应外接续流二极管，以及反向连接的交流IGBT开关；其交流侧设置LCL滤波器电路，而LCL滤波器电路变流器侧的电感由两个独立的电感组成。本发明上下IGBT管之间无死区，不仅可以实现能量的双向流动，有效减小了交流侧的电流谐波和电路的功率损耗，此外，通过设置反向连接的交流IGBT开关，可降低电流过零点畸变率，提高工作效率和工作性能。

技术领域

本发明涉及一种基于SiC二极管的三相改进型双Buck/Boost变流器的研究，属于电力电子变流器的技术领域。

背景技术

随着新能源技术的发展，在光伏发电、风电、电动汽车充电桩等中高功率场合，三相AC/DC变流器都得到了广泛的应用，已成为新能源发电及电能质量治理的重要设备，市场需求越发迫切，是当今电力电子技术领域的热点。因此，优化三相AC/DC变流器的波形质量，提高工作可靠性，改进变流器拓扑等研究工作具有重要的意义。

传统硅基IGBT三相桥式变流器以其性能稳定、便于控制等优点得到了广泛的应用。然而其每相上、下桥臂功率管直接相连，存在开关直通问题，影响工作可靠性。为避免直通，必须给互补的桥臂驱动信号加入死区，引入额外的低频谐波，增加了滤波器的体积与成本；此外，硅基IGBT在开关时刻有较多的反向恢复电流流过互补功率管，不但增加其损耗，还容易导致其非正常的IGBT闭锁，引发故障同时容易产生电流过零点畸变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的不足，提供一种无需设置死区，减小交流侧低频谐波且电流过零点畸变率低的三相改进型双Buck/Boost变流器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于SiC二极管的三相改进型双Buck/Boost变流器，包括包括直流侧电容C_in1和C_in2、A相上桥IGBT管S_a1、A相下桥IGBT管S_a2、交流IGBT开关S_a3和S_a4、B相上桥IGBT管S_b1、B相下桥IGBT管S_b2、交流IGBT开关S_b3和S_b4、C相上桥IGBT管S_c1、C相下桥IGBT管S_c2、交流IGBT开关S_c3和S_c4、A 相上桥续流二极管D_a1、A相下桥续流二极管D_a2、B相上桥续流二极管 D_b1、B相下桥续流二极管D_b2、C相上桥续流二极管D_c1、C相下桥续流二极管D_c2；所述A相上桥IGBT管S_a1与A相下桥续流二极管D_a2的阴极相连于连接点O_a，A相上桥续流二极管D_a1的阳极与A相下桥IGBT 管S_a2相连于连接点M_a，所述B相上桥IGBT管S_b1与B相下桥续流二极管D_b2的阴极相连于连接点连接点O_b，B相上桥续流二极管D_b1的阳极与B相下桥IGBT管S_a2相连于连接点连接点M_b，所述C相上桥IGBT 管S_c1与C相下桥续流二极管D_c2的阴极相连于连接点O_c，C相上桥续流二极管D_c1的阳极与C相下桥IGBT管S_c2相连于连接点M_c；所述A 相O_a和直流电容器与电源中性点N’之间增加IGBTS_a3，S_a3的E极相连于O_a，S_a3的C极相连于直流电容器与电源中性点N’，A相M_a和直流电容器与电源中性点N’之间增加IGBTS_a4，S_a4的C极相连于M_a，S_a4的E极相连于直流电容器与电源中性点N’,B相O_b和直流电容器与电源中性点N’之间增加IGBTS_b3，S_b3的E极相连于O_b，S_b3的C极相连于直流电容器与电源中性点N’，B相M_b和直流电容器与电源中性点 N’之间增加IGBTS_b4，S_b4的C极相连于M_b，S_b4的E极相连于直流电容器与电源中性点N’,C相O_c和直流电容器与电源中性点N’之间增加IGBTS_c3，S_c3的E极相连于O_c，S_c3的C极相连于直流电容器与电源中性点N’，C相M_c和直流电容器与电源中性点N’之间增加IGBTS_c4， S_c4的C极相连于M_c，S_c4的E极相连于直流电容器与电源中性点N’。