[发明专利]一种宽范围高压柔性直流组合变换拓扑

权利要求书

1.一种宽范围高压柔性直流组合变换拓扑，其特征在于，包含：

第一至第A串并联整流电路，以及柔性直流输出电路；所述柔性直流输出电路连接第一至第A串并联整流电路，用于实现第一至第A串并联整流电路在串联连接、并联连接之间柔性切换；

其中，第i串并联整流电路包含：

变压器二次侧绕组TAyi和TByi，i∈[1,A]；

第一桥臂至第三桥臂，各包含第一端、第二端及中点；

所述变压器二次侧绕组TAyi连接设置在第一桥臂的中点及第二桥臂的中点之间；所述变压器二次侧绕组TByi连接设置在第二桥臂的中点及第三桥臂的中点之间；第一桥臂的第一端、第二桥臂的第一端、第三桥臂的第一端互相连接；第一桥臂的第二端、第二桥臂的第二端、第三桥臂的第二端互相连接；

LC滤波电路，连接设置在第一桥臂的第一端和第一桥臂的第二端之间。

2.如权利要求1所述的宽范围高压柔性直流组合变换拓扑，其特征在于，第i串并联整流电路的第一桥臂包含二极管Dyi_1，Dyi_2；第i串并联整流电路的第二桥臂包含二极管Dyi_3，Dyi_4；第i串并联整流电路的第三桥臂包含二极管Dyi_5，Dyi_6；

二极管Dyi_1的阴极、二极管Dyi_3的阴极、二极管Dyi_5的阴极互相连接；

二极管Dyi_2的阳极、二极管Dyi_4的阳极、二极管Dyi_6的阳极互相连接；

二极管Dyi_1的阳极、二极管Dyi_2的阴极、变压器二次侧绕组TAyi的非同名端互相连接；

二极管Dyi_3的阳极、二极管Dyi_4的阴极、变压器二次侧绕组TAyi的同名端、变压器二次侧绕组TByi的非同名端互相连接；

二极管Dyi_5的阳极、二极管Dyi_6的阴极、变压器二次侧绕组TByi的同名端互相连接；i∈[1,A]。

3.如权利要求2所述的宽范围高压柔性直流组合变换拓扑，其特征在于，第i串并联整流电路的LC滤波电路包含输出电感Lyi、输出电容Cyi；输出电感Lyi的第一端连接二极管Dyi_5的阴极，输出电感Lyi的第二端连接输出电容Cyi的第一端，输出电容Cyi的第二端连接二极管Dyi_6的阳极；i∈[1,A]。

4.如权利要求1所述的宽范围高压柔性直流组合变换拓扑，其特征在于，还包含一个输出电阻R₀，第i串并联整流电路输出电感Lyi的第二端连接输出电阻R₀的第一端；第i串并联整流电路输出电容Cyi的第二端连接输出电阻R₀的第二端；i∈[1,A]。

5.如权利要求3所述的宽范围高压柔性直流组合变换拓扑，其特征在于，所述柔性直流输出电路包含B个N型场效应管，分别为N型场效应管M1～MB，其中B＝A-1；N型场效应管Mk的源极连接第k串并联整流电路的电容Cyk的第二端，N型场效应管Mk的漏极连接第k+1串并联整流电路的输出电容Cy(k+1)的第一端，k∈[1,B]；通过同时开通或关断所述B个N型场效应管，实现串联连接或并联连接第一至第A串并联整流电路。

6.如权利要求5所述的宽范围高压柔性直流组合变换拓扑，其特征在于，柔性直流输出电路还包含2B个二极管，分别为二极管D_1～D_2B；其中，二极管D_(2k-1)的阳极连接输出电阻R₀的第二端，二极管D_(2k-1)的阴极连接N型场效应管Mk的源极；二极管D_2k的阳极连接N型场效应管Mk的漏极，二极管D_2k的阴极连接输出电阻R₀的第一端；k∈[1,B]。

7.如权利要求1所述的宽范围高压柔性直流组合变换拓扑，其特征在于，所述变压器二次侧绕组TAyi、TByi的电压方向相同时，TAyi与TByi串联；变压器二次侧绕组TAyi、TByi的电压方向相反时，TAyi与TByi并联；i∈[1,A]。