[发明专利]一种多重化分立IGBT组成的双向多电平DC-DC电路

说明书

本发明公开了一种多重化分立IGBT组成的双向多电平DC‑DC电路，包括Buck‑Boost电路，Buck‑Boost电路包括正Buck‑Boost电感、负Buck‑Boost电感、Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down管，正Buck‑Boost电感一端与正直流连接，另一端分别与Buck_Up管的E极和Boost_Up管的C极连接，负Buck‑Boost电感一端与负直流连接，另一端分别与Boost_Down管的E极和Buck_Down管的C极连接，且Buck_Up管的C极输出P+，Buck_Down管的E极输出G‑，Boost_Up管的E极和Boost_Down管的C极连接并输出中点N；Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down管结构相同，均为三个IGBT并联构成。本发明使用三路三重化处理会大大减少共模干扰，所以该电路的直流输入非常简单，并且大大减少前级直流输入滤波电感和滤波电容的数量和尺寸，节省成本。

技术领域

本发明涉及DC-DC变换器应用技术领域，具体涉及一种多重化分立IGBT 组成的双向多电平DC-DC电路。

背景技术

随着半导体器件的快速发展，绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor IGBT)具有高电压、大电流、易于驱动，工作频率广等优点，并且通过并联单管IGBT可以做到更高的开关频率，更低的应用成本，所以分立 IGBT器件应用得到广泛推广。

随着电力电子技术的飞速发展，电力供给系统也有了很大的发展空间，同时，功率半导体器件的研究也得到了长足进步。DC-DC等电能变换技术在用户和电网之间有着十分良好的缓冲匹配作用。DC-DC变换器是将一种直流电变换为其他形式的直流电技术，比如Boost变换器、Buck变换器、Buck-Boost 变换器等一系列不同功能的变换器。

多电平IGBT拓扑结构具有降低损耗、输出滤波器更好、采用相同耐压水平的功率开关元件是，可以承受更高的直流母线电压等优点，在电力电子行业中的到广泛的应用。

近年来,随着光伏发电和储能技术的不断进步,以光伏储能为基础的直流微电网系统受到了国内外工业界和学术界的广泛关注。带有双向DC-DC变换器的储能系统是必不可少的环节。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种多重化分立IGBT组成的双向多电平DC-DC电路。

本发明公开了一种多重化分立IGBT组成的双向多电平DC-DC电路，包括Buck-Boost电路，所述Buck-Boost电路包括正Buck-Boost电感、负 Buck-Boost电感、Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down 管，所述正Buck-Boost电感一端与正直流连接，另一端分别与所述Buck_Up 管的E极和所述Boost_Up管的C极连接，所述负Buck-Boost电感一端与负直流连接，另一端分别与所述Boost_Down管的E极和所述Buck_Down管的 C极连接，且所述Buck_Up管的C极输出P+，所述Buck_Down管的E极输出G-，所述Boost_Up管的E极和所述Boost_Down管的C极连接并输出中点N；

其中，所述Buck_Up管、Boost_Up管、Boost_Down管和Buck_Down管结构相同，均为三个IGBT并联构成。

优选的是，还包括直流输入电路，所述直流输入电路包括分别输入正直流和负直流的两个100A的五金爪牙端子。

优选的是，还包括与所述直流输入电路连接的软启动电路，所述软启动电路包括并联设置的继电器和软启电阻。

优选的是，还包括用于采样直流输入电流的电流采样电路，所述电流采样电路包括电流采样霍尔和校正电容，所述校正电容并联设置在所述电流采样霍尔输入电源之间。