[发明专利]一种无差模电感交错并联式维也纳整流器的控制电路

说明书

一种无差模电感交错并联式维也纳整流器及其控制电路，该整流器包括网侧滤波电路和交错并联式维也纳整流电路；包括网侧滤波电路和交错并联式维也纳整流电路，交错并联式维也纳整流电路包括三相耦合电感，第一至第十二功率开关管，第一至第十二功率二极管，同时公开了一种该整流器的控制电路。本发明利用网侧滤波电路对开关频率附近谐波进行抑制；利用耦合电感的漏感替代差模电感，降低变换器的体积重量；利用交错并联方式，增大变换器容量，降低开关管电流应力，减小输入电流纹波和输出电压纹波，从而减小母线电容容值和磁性元件体积重量；具备总谐波畸变率低、体积重量小、输入电流纹波小、输出电压纹波小等特点。

技术领域

本发明属于电力电子变换器控制技术领域，特别涉及一种无差模电感交错并联式维也纳整流器的控制电路。

背景技术

整流器电路是一种非线性的拓扑，会带来大量谐波，造成谐波污染和无功功率损耗等一系列问题。现阶段主要从两个方面对此进行改善：一方面是从电力系统本身着手，在电网侧加入无功补偿装置和滤波器等设备；另一方面是提升电力电子装置的功率因数校正性能。其中，维也纳整流电路作为功率因数校正变换器的一种，以其避免桥臂直通、三电平箝位结构的优点，对改善谐波污染和无功功率损耗等问题具有重要意义。

在传统的维也纳整流器中，电感的存在及电流感应器的延迟效应将引起小的相移，产生过零畸变现象，导致变换器的总谐波畸变率过高。针对上述问题，文献“Xu H,YaoW,Shao S,et al.Improved SVPWM schemes for vienna rectifiers without currentdistortion[C].european conference on cognitive ergonomics,2017:3410-3414.”提出利用空间矢量脉宽调制方法，根据不同的电流方向确定矢量的限制范围，从而选择合适的矢量，减小过零畸变，但由于着重控制效率，整机的总谐波畸变率仍然偏高。文献“Z.QuanandY.W.Li, Impact of PWM Schemes on the Common-Mode Voltage of InterleavedThree-Phase Two-Level Voltage Source Converters,in IEEE Transactions onIndustrial Electronics,vol.66,no.2,pp.852-864,Feb.2019.”提出一种交错并联式两电平整流器结构，通过交错并联结构增大功率等级，降低电流纹波，减小无源器件的体积，体现了交错并联结构的优越性。相对于传统的维也纳整流器，交错并联式维也纳整流器具有容量大、输入电流纹波小、输出电压纹波小、对母线电容容值及磁性元件体积重量要求低等优势，故得到广泛应用。因此，有必要研究出一种具备总谐波畸变率低、体积重量小等特点，同时兼顾效率的交错并联式维也纳整流器及其控制电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具备总谐波畸变率低、体积重量小的无差模电感交错并联式维也纳整流器。

本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种上述无差模电感交错并联式维也纳整流器的控制电路。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种无差模电感交错并联式维也纳整流器，其特点是，该整流器包括串联在三相输入电源与负载之间的网侧滤波电路和交错并联式维也纳整流电路；

所述网侧滤波电路包括与三相输入电源相连的第一滤波电感La、第二滤波电感Lb、第三滤波电感Lc，第一滤波电感La的输出端与第二滤波电感Lb 的输出端之间通过串联的第一滤波电容Ca和第二滤波电容Cb相连，第一滤波电容Ca和第二滤波电容Cb的中性点与第三滤波电感Lc的输出端之间通过第三滤波电容Cc相连，

所述的交错并联式维也纳整流电路包括分别与第一滤波电感La、第二滤波电感Lb、第三滤波电感Lc的输出端相连的三条并联式电感电路和与三条并联式电感电路串联的电容电路；