[发明专利]一种变流器故障保护装置

说明书

一种变流器故障保护装置，涉及一种保护电路，解决了变流器中变压器漏感与H桥的开关管结电容的存在会使得开关管关断时母线产生较大的电压尖峰进而使变流器发生故障的问题。所述故障保护装置包括电容网络、电感网络和调整器；电感网络和变压器的原边绕组及储能电容依次串联在H全桥的两个桥臂之间，H全桥的每个开关管各并联一个电容网络，每一相的电容网络和电感网络形成谐振网络；调整器，用于根据输出功率确定电容网络的等效电容值及电感网络的等效电感值；实现较高电源频率下较好的功率因数校正效果，且输出电压调节范围较宽，有效抑制开关管关断瞬间产生的电压尖峰，避免故障发生，进而保护变流器。

技术领域

本发明涉及一种保护电路，特别涉及一种变流器故障保护装置。

背景技术

交流供电场合中，对电源设备的功率密度、功率等级、转换效率的要求不断提高，高功率密度意味着电源设备减小体积和降低重量。由于供电系统的输入电压变化范围较宽、要求电气隔离，可以使用单级或两级变换的变流器方案实现交流输出。单级结构的电气隔离需要采用中频变压器来实现，增加了电能变换器的体积和重量。二级变换方案可以在前级DC-DC环节通过高频变压器进行隔离，后级实现DC-AC变换，随着变流器的小型化，半导体开关器件的频率也随之增加，其中H桥将交流电转换为脉动的直流电，进而实现输入电流的校正。但是变流器中变压器漏感与H桥的开关管结电容的存在会使得开关管关断时母线产生较大的电压尖峰，开关管承受较高的电压应力，进而使变流器发生故障。

发明内容

针对变流器中变压器漏感与H桥的开关管结电容的存在会使得开关管关断时母线产生较大的电压尖峰进而使变流器发生故障的问题，本发明提供一种变流器故障保护装置。

本发明的一种变流器故障保护装置，所述变流器包括电感L₁、储能电容C₀、变压器T_r、H全桥、功率二极管VD₁、功率二极管VD₂、电容C₁和电容C₂；变压器包括一个原边绕组和两个副边绕组；输入电源与电感L₁和H全桥串联连接，变压器T_r的原边绕组和储能电容C₀依次串联在H全桥的两个桥臂之间，变压器T_r的两个副边绕组分别串联功率二极管VD₁、功率二极管VD₂，功率二极管VD₁、功率二极管VD₂和对应副边绕组串联后分别并联电容C₁和电容C₂；电容C₁和电容C₂的电容值相同；

所述故障保护装置包括电容网络、电感网络和调整器；

电感网络和变压器T_r的原边绕组及储能电容C₀依次串联在H全桥的两个桥臂之间，H全桥的每个开关管各并联一个电容网络，每一相的电容网络和电感网络形成谐振网络；

调整器，用于根据输出功率P_o确定电容网络的等效电容值C_r及电感网络的等效电感值L_r；

C_r和L_r获取方法包括：

条件

满足以上条件的同时，取最大的C_r，再确定L_r；