[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

说明书

本发明公开了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，本发明涉及一种高频电力电子变压(变流)器电源，属于高频电力电子变压(变流)器领域。为满足空载、轻载或重载的常变动性负载对电源的需求而设计备有由应用了技术特征为高于传统的低“饱和导通电压”的高导通电压来大大降低导通时载流子密度以提高开关速度的高速电力电子开关器件或模块与LC元件构成的储能回路来提供无功功率容量的功能电路的方法设计高频电力电子变压(变流)器，应用于替代工频变压器的各种变压变流包括特高压变换电源场合。

技术领域：

本发明涉及一种备有无功功率容量以满足变负载对电源需求的高频电力电子变压(变流)器电源。

背景技术：

在电子技术高度发展的当代，电子变压器以其小巧高效低成本等巨大的技术优势迅速取代了不少传统笨重的工频变压器。可是还是有相当一部分的工频电力变压器没能获得这样的替代。究其原因，这是因为对于不少应用来说，所需要的电源因为有负载剧烈变动的需求都会引发出对无功功率备用容量要求的问题。因为涉及到相位的缘故，致使目前所设计的简易电子变压器，无法满足需要运行无功功率等一些常规要求。

研发出能承受特高压的电力电子开关器件组件，可以很方便地简化设计来开发生产出特高压范围的电力电子变压器，以满足各方面需求。欲提高电力电子开关器件的耐压，可以把大量普通耐压能力不高的常规电力电子开关器件单元串联组合成总耐压特高的开关器件组件总成，以解决设计特高压电力电子变压器的技术瓶颈，满足超高压特高压直流输电工程广泛又迫切的技术需求。但这不能简单地一串了事，它涉及到这些串联的各个单元之间的均压问题。

现在采用低压供电种类繁多的快速烙铁之类电器以及小家电对低压电力电子变压器电源有相当大的需求，更有大量常见的逆变器、变频电源、电焊机、电磁炉、微波炉、感应加热炉以及应用于特高压输电等等设备，甚至无线的电力传输工程(其实电磁炉还有磁悬浮列车都是应用无线电力传输的例子)的必要部件，比如对取消携带随车动力电池的电动汽车(公交就是该项新技术一个很好的技术起步平台)、高铁以无线传输特别更宜在高频范围提供动力，都得用上电力电子变压器。在设计这类产品的电子变压(变流)器电源时，因为目前技术水平的限制，不得不把线路设计得很复杂化，因而带来了效率、可靠性甚至可行性之类的问题。

随着近年来地球环境的恶化，灾难性极端气候不时突然发生。08年春运大家曾经经历过的发生冻害性气候对输电线路的破坏影响也极大。而架设线路时进行相应的加固以及维护的投入所付出的代价将更远超这类稀少的灾害带来的损失，对此最可取的办法是应用具有高频集肤效应又容易分频供电操作的高频电流在线加热输电线进行在线防冰融冰处理，可是当前能满足这种需要的电源设计(也只需要电力电子变压器担任)水平的局限性，业界这种设想还只是停留在想象之中。

现代医学统计数据表明，逾人口总数10％的人们体内患有各种各样有感觉或不知不觉的结石。结石严重的可能引起更厉害的疾病，例如尿毒症、肾坏死，甚至于恶化危及生命。给病人及其家属带来莫大的痛苦，使财产和家庭受到严重的破坏。对于全民的医疗资源来说，这也是一块很大的消耗。传统的对人体内结石的治疗需服药或手术，而从现有的疗效来看，术后很易复发，不易断根。也有人生产一类能除去水中的一些矿物质如钙离子之类“杂质”的器械，用来降低产生结石的可能性。但这样的做法是不可取的。因为像钙之类的物质是人体所必须的，缺少了会带来别的疾病。如今业已证明，采用电磁化处理饮用水可以在相当程度上有效地预防及消解人体内结石以达到抗击结石进行辅助保健的目的，从而降低体内结石的发生率及改善患结石病的恶化程度，通畅人体内循环系统特别是微循环系统，这就可以按照祖国传统医学的“通则不痛，不通则痛”的原理进行开发，用来对水源进行电磁化处理以活化水来获得特殊“通则不痛”理疗保健作用。其中应用的高频电子变压器电源由于并不消耗多少有功功率而只是要求提供高强度的高频电磁场以获得对水电磁处理程度的效果，就需要电源能提供强力的无功功率。

发明内容：