[发明专利]一种三电平软开关整流电路

说明书

一种三电平软开关整流电路，用于实现整流电路的软开关，降低开关损耗，节约电路成本。该三电平软开关整流电路包括：两个开关管串联组成的开关桥臂、两个箝位二极管串联组成的开关管箝位电路、四个限流二极管串联组成的限流电路、交流输入电路以及直流输出接口；其中，开关桥臂与开关管箝位电路并联形成两个并联接口，两个并联接口分别连接限流电路两端形成闭环；交流输入电路的交流电源的一端连接储能电感的输入端另一端连接开关桥臂的中点；交流输入电路还包括换流电感及换流电容，换流电容的两端分别连接于开关桥臂的中点及限流电路的中点，储能电感的输出端连接开关管箝位电路的中点，换流电感连接于储能电感的输出端及限流电路的中点。

技术领域

本发明涉及整流电路领域，尤其涉及一种三电平软开关整流电路。

背景技术

现有的三电平开关整流电路，如图1所示，交流电正半周通过二极管D1、D4输出高电平，通过二极管D1、开关管Q1输出零电平，交流电负半周通过二极管D2、D3输出低电平，通过二极管D2、开关管Q2输出零电平。从该电路的电流回路可知，该电路在工作时，二开关管的导通及关断均为硬开关，存在较大的开关损耗，且容易损坏器件；其次，该电路输出高低电平时均需要通过两个二极管D1、D4或者二极管D2、D3,具有较大的导通损耗，不利于提高电路的工作效率。

为降低二极管的导通损耗，现有还有三电平整流电路如附图2所示，交流电正半周仅通过一个二极管D1输出高电平，在交流电负半周时仅通过二极管D2输出低电平，与图1相比，减少电流流经二极管的数量，降低导通损耗，有利于提高工作效率，但是该电路的开关管依然工作为硬开关，存在较大的开关损耗。

发明内容

本发明实施例提供了一种三电平软开关整流电路，用于实现整流电路的软开关，降低开关损耗，节约电路成本。

本发明实施例提供了一种三电平软开关整流电路，其特征在于，包括：

两个开关管串联组成的开关桥臂、两个箝位二极管串联组成的开关管箝位电路、四个限流二极管串联组成的限流电路、交流输入电路以及直流输出接口；

其中，所述开关桥臂与所述开关管箝位电路并联形成两个并联接口，两个所述并联接口分别连接所述限流电路两端形成闭环；

所述限流电路包括上桥臂及下桥臂，每个桥臂中包含两个导通方向相反的限流二极管，所述上桥臂与下桥臂相连接处的两个限流二极管导通方向相同；

所述直流输出接口的上端口设置于所述上桥臂的中点，下端口设置于所述下桥臂的中点；

所述交流输入电路的一端连接储能电感的输入端，另一端连接所述开关桥臂的中点；

所述交流输入电路还包括换流电感及换流电容，所述换流电容的两端分别连接于所述开关桥臂的中点及所述限流电路的中点，所述储能电感的输出端连接所述开关管箝位电路的中点，所述换流电感连接于所述储能电感的输出端及所述限流电路的中点。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的三电平软开关整流电路中，所述直流输出接口的两个端口之间接入稳压电路，所述稳压电路由两个电容值相同的分压电容串联组成，所述稳压电路的中点与所述开关桥臂的中点连接。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的三电平软开关整流电路中，所述稳压电路的中点与所述开关桥臂的中点之间连接有隔直电容。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的三电平软开关整流电路中，所述隔直电容的电容值小于所述分压电容的电容值。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的三电平软开关整流电路中，所述储能电感的电感值大于所述换流电感的电感值。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的三电平软开关整流电路并联运用于三相交流电路中。