[发明专利]一种备有无功功率容量的电力电子变压（变流）器的设计方法

权利要求书

1.一种将交流电跟直流电、直流电跟直流电、直流电跟交流电互换的电力配送并备有高频无功功率容量以适用于变动负载的升降压高频电力电子变压(变流)器的设计方法；单个高拟饱和导通电压提速的高速电力电子开关器件或模块组成的电力电子变压器的电路中包括单个高拟饱和导通电压提速的高速电力电子开关器件或模块20，无功功率LC回路的电容23，作为无功功率LC回路主电感的变压变流输出初级绕组24，所述初级绕组24的抽头24c，变压变流输出次级绕组25，电感22，电容122，限流电阻27，隔直电容28，变压变流器32，电源正端30，电容23与变压变流输出的初级绕组24并联成无功功率LC主回路，LC主回路的一端跟高速电力电子开关器件或模块20的D极相连，另一端连到隔直电容28的一端，隔直电容28的另一端跟限流电阻27相连，限流电阻27的另一端连到高速电力电子开关器件或模块20的G极，电感22的一端与电容122的一端相连并连到变压变流输出的初级绕组24的抽头24c，电感22的另一端连到电源正端30，电容122的另一端接地，高速电力电子开关器件或模块20的S极接地；并联型全桥电力电子变压器电路中包括20a、20b、21a、21b四个高拟饱和导通电压提速的高速电力电子开关器件或模块，无功功率对冲电感22，无功功率LC回路电容23，作为无功功率LC回路主电感的变压变流器输出初级绕组24，变压变流输出的次级绕组25，电阻26a、26b、27a、27b，电容28a、28b、29a、29b，电源正端30，变压变流输出端31，变压变流器32，自激反馈绕组50a、50b、51a、51b，电感22一端接电源正端30，另一端接高速电力电子开关模块20a、21a的D极，高速电力电子开关模块21a的S极连接电力电子开关模块20b的D极，高速电力电子开关模块20a的S极连接高速电力电子开关模块21b的D极，高速电力电子开关模块20b、21b的S极接地，自激反馈绕组50a的一端接到高速电力电子开关模块21a的S极，另一端接电容28a，电容28a另一端接电阻26a，电阻26a另一端接到高速电力电子开关模块21a的G极，自激反馈绕组50b的一端接到高速电力电子开关模块21b的S极，另一端接电容28b，电容28b另一端接电阻26b，电阻26b另一端接到高速电力电子开关模块21b的G极，自激反馈绕组51a的一端接到高速电力电子开关模块20a的S极，另一端接电容29a，电容29a另一端接电阻27a，电阻27a另一端接到高速电力电子开关模块20a的G极，自激反馈绕组51b的一端接到高速电力电子开关模块20b的S极，另一端接电容29b，电容29b另一端接电阻27b，电阻27b另一端接到高速电力电子开关模块20b的G极，电容23的一端与变压变流输出的初级绕组24的一端连接后接到高速电力电子开关模块20a的S极，电容23的另一端与变压变流输出的初级绕组24的另一端连接后接到高速电力电子开关模块21a的S极；并联型半桥电力电子变压器电路中包括两个高拟饱和导通电压提速的高速电力电子开关器件或模块20、21，电感22，电容23，作为无功功率LC回路主电感的变压变流输出的初级绕组24，该初级绕组24的中心抽头24M，变压变流输出次级绕组25，限流电阻26、27，隔直电容28、29，电源正端30，变压变流器32，电感22一端接电源正端30，另一端接变压变流输出的初级绕组24的中心抽头24M，高速电力电子开关模块20的D极连接到变压变流输出的初级绕组24的一端，高速电力电子开关模块21的D极连接到变压变流输出的初级绕组24的另一端，两个高速电力电子开关的S端都接地，电容23一端跟高速电力电子开关模块20的D极连接，另一端跟高速电力电子开关模块21的D极连接，高速电力电子开关模块20的D极连接电容28的一端，电容28的另一端连接电阻26的一端，电阻26的另一端连接高速电力电子开关模块21的G极，高速电力电子开关模块21的D极连接电容29的一端，电容29的另一端连接电阻27的一端，电阻27的另一端连接高速电力电子开关模块20的G极；串联型全桥电力电子变压器电路中包括20a、20b、21a、21b四个高拟饱和导通电压提速的高速电力电子开关器件或模块，电容23，作为无功功率LC回路主电感的变压变流输出的初级绕组24，变压变流输出的次级绕组25，电阻26a、26b、27a、27b，电阻54、电容55、二极管56、双向二极管57，电源正端30，变压变流输出端31，变压变流器32，自激反馈绕组50a、50b、51a、51b、52，反馈绕组组合53，二极管58a、58b、59a、59b，电源正端30接高速电力电子开关模块20a、21a的D极，高速电力电子开关模块20b、21b的S极接地，高速电力电子开关模块21a的S极连接高速电力电子开关模块20b的D极，高速电力电子开关模块20a的S极连接高速电力电子开关模块21b的D极，电容23的一端与变压变流输出的初级绕组24的一端连接，电容23的另一端接到高速电力电子开关模块20a的S极，变压变流输出的初级绕组24的另一端连接自激反馈绕组52的一端，自激反馈绕组52的另一端接到高速电力电子开关模块21a的S极，自激反馈绕组50a的一端接到高速电力电子开关模块21a的S极，另一端接电阻26a，电阻26a另一端接到高速电力电子开关模块21a的G极，自激反馈绕组51a的一端接到高速电力电子开关模块20a的S极，另一端接电阻27a，电阻27a另一端接到高速电力电子开关模块20a的G极，自激反馈绕组51b的一端接到高速电力电子开关模块20b的S极，另一端接电阻27b，电阻27b另一端接到高速电力电子开关模块20b的G极，自激反馈绕组50b的一端接到高速电力电子开关模块21b的S极，另一端接电阻26b，电阻26b另一端接到高速电力电子开关模块21b的G极，电阻54一端连接电源正极30，另一端连接电容55、二极管56的阳极和双向二极管57，电容55另一端接地，双向二极管57另一端接到高速电力电子开关模块21b的G极，二极管56的阴极接到高速电力电子开关模块21b的D极，二极管58a的阳极与高速电力电子开关模块21a的S极连接，阴极与高速电力电子开关模块21a的D极连接，二极管59a的阳极与高速电力电子开关模块20a的S极连接，阴极与高速电力电子开关模块20a的D极连接，二极管58b的阳极与高速电力电子开关模块21b的S极连接，阴极与高速电力电子开关模块21b的D极连接，二极管59b的阳极与高速电力电子开关模块20b的S极连接，阴极与高速电力电子开关模块20b的D极连接；串联型半桥电力电子变压器电路中包括两个高拟饱和导通电压提速的高速电力电子开关器件或模块20、21，电容23，作为无功功率LC回路主电感的变压变流输出的初级绕组24，变压变流的输出次级绕组25，次级绕组输出端31，自激反馈绕组50、51，二极管58、59，负载绕组60，提升无功功率电容61，电阻26、27，电容28、29，电源正端30，变压变流器32，高速电力电子开关模块21的D极连接到电源正端30，S极与变压变流输出的初级绕组24的一端及高速电力电子开关模块20的D极连接，变压变流输出的初级绕组24的另一端跟电容23相连，电容的另一端接地，高速电力电子开关模块20的S极接地，次级绕组25一端接电容61，电容61另一端跟次级绕组25的另一端作为输出端31接到负载绕组60，自激反馈绕组50的一端接高速电力电子开关模块21的S端，另一端接电容28，电容28的另一端连接电阻26的一端，电阻26的另一端连接高速电力电子开关模块21的G极，自激反馈绕组51的一端接高速电力电子开关模块20的S端，另一端连接电容29的一端，电容29的另一端连接电阻27的一端，电阻27的另一端连接高速电力电子开关模块20的G极，二极管58的阳极连接高速电力电子开关模块21的S极，阴极连接高速电力电子开关模块21的D极，二极管59的阳极连接高速电力电子开关模块20的S极，阴极连接高速电力电子开关模块20的D极；本设计方法的技术特征是在传统已有技术中采用了串联或并联高拟饱和导通电压提速的高速电力电子开关器件或模块取代传统使用的电力电子开关器件或模块单独或作为桥臂跟LC回路串联或者并联成的单臂或半桥或全桥型LC自激或他激振荡电路与感性或容性的负载元件共同组成储能谐振电路，并配用由滤波电容推挽互补360°全导通以避免功率因数问题的半桥整流来构成伴有高频无功功率容量的升降压高频电力电子变压(变流)器。