交直变换器及控制系统的制作方法

文档序号:30948546发布日期:2022-07-30 06:24阅读:218来源:国知局
交直变换器及控制系统的制作方法

1.本技术涉及交直变换器技术领域,特别地涉及一种交直变换器及控制系统。


背景技术:

2.交直变换器广泛应用于轨道交通等工业领域,将交流转换为直流从而为直流用电设备供电。为了交直变换器与其他交流用电设备之间的兼容性并提高交流供电源的容量利用率,通常希望滤波使交直变换器的输入电流呈正弦。出于用电设备安全和人身安全,交直变换器不同电压等级之间通常需要进行电气隔离。
3.图1为相关技术中提供的一种交直变换器的结构示意图,如图1所示,相关技术中前级ac/dc采用大容量低通滤波来改善输入电流,后级采用dc/dc实现隔离。但是,相关技术提供的交直变化器存在以下缺点:两级变换使得现有ac/dc隔离变换,变换级数多,前级滤波效果不佳、且交直变换器笨重。


技术实现要素:

4.针对上述相关技术中的问题本技术提供一种交直变换器及控制系统。
5.本技术提供了一种控制方法,包括:三个交直变换子模块,每个交直变换子模块包括:滤波单元、开关及电容单元、变压及整流单元,其中,所述滤波单元的输入端用于与所述三相电源中的任意两相连接,所述滤波单元的输出端与所述开关及电容单元的输入端连接,所述开关及电容单元的输出端与所述变压及整流单元的输入端连接,所述变压及整流单元的正极输出端所述交直变换器的正极输出端子连接,所述变压及整流单元的负极输出端与所述交直变换器的负极输出端子连接。
6.在一些实施例中,所述开关及电容单元的输入端包括:第一输入端和第二输入端,所述滤波单元包括:第一交流电感、第二交流电感和交流电容,所述第一交流电感的输入端与任意两相中的一相连接,所述第一交流电感的输出端与所述第二交流电感的输入端、所述交流电容的一端连接,所述第二交流电感的输出端与所述第一输入端连接,所述交流电容的另一端与所述任意两相中的另一相、所述第二输入端连接。
7.在一些实施例中,所述所述开关及电容单元的输入端包括:第一输入端和第二输入端,所述滤波单元包括:第一交流电感、第二交流电感和交流电容,所述第一交流电感的输入端与任意两相中的一相连接,所述第一交流电感的输出端与所述第二交流电感的输入端、所述交流电容的一端连接,所述第二交流电感的输出端与所述第二输入端连接,所述交流电容的另一端与任意两相中的另一相、所述第一输入端连接。
8.在一些实施例中,所述变压及整流单元包括:第三输入端和第四输入端,所述开关及电容单元包括:第一整流二极管、第二整流二极管、第一全控型半导体开关、第二全控型半导体开关、第一开关电容、第二开关电容,所述第一整流二极管的正极与第二二极管开关的负极、所述第二输入端连接,所述第一整流二极管的负极与第一全控型半导体开关的一端、第一开关电容的一端连接,所述第二整流二极管的正极与第二全控型半导体开关的一
端、第二开关电容的一端连接,所述第一全控型半导体开关的另一端与所述第一输入端、所述第二全控型半导体开关的另一端、所述第三输入端连接,所述第一开关电容的另一端与所述第二开关电容的另一端、所述第四输入端连接。
9.在一些实施例中,所述变压及整流单元包括:第三输入端和第四输入端,所述开关及电容单元包括:第一整流二极管、第二整流二极管、第一全控型半导体开关、第二全控型半导体开关、第一开关电容、第二开关电容,所述第一整流二极管的正极与第二整流二极管的负极、所述第一输入端连接,所述第一整流二极管的负极与第一全控型半导体开关的一端、第一开关电容的一端连接,所述第二整流二极管的正极与第二全控型半导体开关的一端、所述第二开关电容的一端连接,所述第一全控型半导体开关的另一端与所述第二输入端、所述第二全控型半导体开关的另一端、所述第三输入端连接,所述第一开关电容的另一端与所述第二开关电容的另一端、所述第四输入端连接。
10.在一些实施例中,所述变压及整流单元还包括:高频变压器、第三整流二极管、第四整流二极管和直流电容,所述高频变压器包括:第一线圈、第二线圈和第三线圈,其中,所述第一线圈的两个引脚分别与所述第三输入端和所述第四输入端连接,所述第二线圈和所述第三线圈共用第二引脚,所述第二线圈的第一引脚与所述第三整流二极管的正极连接,所述第三整流二极管的负极与所述直流电容的一端、所述第四整流二极管的负极、正极输出端子连接,所述第三线圈的第三引脚与所述第四整流二极管的正极连接,所述第二引脚与所述直流电容的另一端、所述负极输出端子连接。
11.在一些实施例中,所述变压及整流单元还包括:高频变压器、第三整流二极管、第四整流二极管、第五整流二极管、第六整流二极管、直流电容,所述高频变压器包括:第一线圈和第二线圈,所述第一线圈的两个引脚分别与所述第三输入端和所述第四输入端连接,所述第三整流二极管的正极与所述第二线圈的第一引脚、第四整流二极管的负极连接,所述第三整流二极管的负极与所述第五整流二极管的负极、直流电容的一端、正极输出端子连接,所述第四整流二极管的正极与第六整流二极管的正极、直流电容的另一端、所述负极输出端子连接,所述第五整流二极管的正极与所述第六整流二极管的负极、所述第二线圈的第二引脚连接。
12.本技术实施例提供一种控制系统,包括:上述任一项所述的交直变换器,控制单元,其中,所述控制单元用于从各个交直变换子模块和交直变换器的输出端采集电信号,并基于所述电信号生成各个交直变换子模块对应的驱动信号驱动,并将各个交直变换子模块对应的驱动信号驱动发送给各个交直变换子模块,其中,任意两个交直变换子模块对应的驱动信号之间具有120
°
相位差,且频率相等。
13.在一些实施例中,所述电信号包括:电压信号和电流信号,所述控制单元包括:
14.3个脉冲生成电路、比例积分运算电路,其中,比例积分运算电路与交直变换器的输出端连接,所述比例积分运算电路用于采集所述交直变换器输出的第一电压信号,并将所述第一压电信号进行模数转换得到第二电压信号,将所述第二电压信号与设定值进行加法运算得到第一运算结果,并将所述第一运算结果进行比例积分运算得到第二运算结果,每个脉冲生成电路分别与对应的交直变换子模块连接,每个脉冲生成电路用于从各个交直变换子模块采集第二电压信号和第一电流信号,并将第二电压信号进行模数转换得到第三电压信号,将所述第一电流信号进行模数转换得到第二电流信号,并将所述第三电压信号
与所述第二运算结果进行乘法运算得到第三运算结果,将所述第三运算结果与第二电流信号进行加法运算后再进行比例积分运算得到第四运算结果,基于第四运算结果生成脉冲信号,并基于脉冲信号得到各个交直变换子模块的驱动信号。
15.在一些实施例中,所述比例积分运算电路包括:第一传感器、第一模数转换器、第一乘法器和第一比例积分运算器,所述第一传感器与所述交直变换器的输出端连接,所述第一传感器与所述第一模数转换器、第一乘法器和第一比例积分运算器依次串联,所述第一比例积分运算器与各个脉冲生成电路连接。
16.在一些实施例中,所述脉冲生成电路包括:第二传感器、第二模数转换器、第二乘法器、第三模数转换器、第一加法器、第二比例积分运算器、脉冲生成器和驱动器,其中,所述第二传感器对应的交直变换子模块连接,所述第二传感器用于从各个交直变换子模块采集第二电压信号,所述第二传感器与第二模数转换器、第二乘法器、第一加法器、第二比例积分运算器、脉冲生成器和驱动器依次串联,第三模数转换器用于从对应的交直变换子模块采集第一电流信号,并将所述第一电流信号进行模数转换得到第二电流信号,所述第三模数转换器将第二电流信号输入至第一加法器,所述脉冲生成器生成脉冲,所述驱动器用于将所述脉冲进行隔离和功率放大得到驱动信号。
17.本技术提供的一种交直变换器及控制系统,通过设置三个交直变换子模块,每个交直变换子模块包括:滤波单元、开关及电容单元、变压及整流单元,其中,所述滤波单元的输入端与所述三相中的任意两相连接,所述滤波单元的输出端与所述开关及电容单元的输入端连接,所述开关及电容单元的输出端与所述变压及整流单元的输入端连接,所述变压及整流单元的正极输出端所述交直变换器的正极输出端子连接,所述变压及整流单元的负极输出端与所述交直变换器的负极输出端子连接,能够实现直流与交流隔离的同时,兼顾电流整形。
附图说明
18.在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。
19.图1为相关技术中提供的一种交直变换器的结构示意图;
20.图2为本技术实施例提供的一种交直变换器的连接结构示意图;
21.图3为本技术实施例提供的一种交直变换子模块的结构示意图;
22.图4为本技术实施例提供的一种滤波单元的结构示意图;
23.图5为本技术实施例提供的另一种滤波单元的连接结构示意图;
24.图6为本技术实施例提供的一种开关及电容单元的结构示意图;
25.图7为本技术实施例提供的另一种开关及电容单元的结构示意图;
26.图8为本技术实施例提供的一种变压及整流单元的结构示意图;
27.图9为本技术实施例提供的一种变压及整流单元的结构示意图;
28.图10为本技术实施例中提供的一种交直变换子模块的结构示意图;
29.图11为采用图10提供的交直变换子模块构成的交直变换器的结构示意图;
30.图12为本技术实施例提供的另一种交直变换器的结构示意图;
31.图13为本技术实施例提供的再一种交直变换器的结构示意图;
32.图14为本技术实施例提供的一种控制系统的结构示意图;
33.图15为本技术实施例提供的一种驱动信号示意图;
34.图16为本技术实施例提供的一种交直变换子模块的电流的示意图;
35.图17为本技术实施例提供的一种输入电压、输入电流和输出电压的示意图。
36.在附图中,相同的部件使用相同的附图标记,附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
37.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本技术的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
38.在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
39.如果申请文件中出现“第一\第二\第三”的类似描述则增加以下的说明,在以下的描述中,所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
40.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的,不是旨在限制本技术。
41.基于相关技术中存在的问题,本技术实施例提供一种交直变换器,包括:三个交直变换子模块,每个交直变换子模块的输入端与交流电源的三相中的任意两相连接,每个交直变换子模块的正极输出端与交直变换器的正极输出端子连接,每个交直变换子模块的负极输出端与所述交直变换器的负极输出端子连接。示例性地,本技术实施例中,可以设定交直变换器的输入端子,输入端子与三相电源连接,图2为本技术实施例提供的一种交直变换器的连接结构示意图,如图2所示,交直变换器输入端子u、v与第一交直变换子模块的输入端子x、y相连;交直变换器输入端子v、w与第二交直变换子模块的输入端子x、y相连;交直变换器输入端子w、u与第三交直变换子模块的输入端子x、y相连;交直变换器的正极输出端子+与第一交直变换子模块的输出端子p、第二交直变换子模块的输出端子p、第三交直变换子模块的输出端子p相连;交直变换器的负极输出端子-与第一交直变换子模块的输出端子n、第二交直变换子模块的输出端子n、第一交直变换子模块的输出端子n相连。
42.在一些实施例中,每个交直变换子模块包括:滤波单元、开关及电容单元、变压及整流单元,其中,所述滤波单元的输入端与所述三相中的任意两相连接,所述滤波单元的输出端与所述开关及电容单元的输入端连接,所述开关及电容单元的输出端与所述变压及整流单元的输入端连接,所述变压及整流单元的正极输出端所述交直变换器的正极输出端子连接,所述变压及整流单元的负极输出端与所述交直变换器的负极输出端子连接。
43.承接上面的示例,图3为本技术实施例提供的一种交直变换子模块的结构示意图,如图3所示,滤波单元的输入端子x、y;滤波单元(110)的输出端a、b作为开关及电容单元(120)的输入;开关及电容单元(120)的输出端c、d点作为变压及整流单元(130)的输入;变压及整流单元(130)的输出即为交直变换子模块(100)的输出端子p、n。
44.在一些实施例中,所述开关及电容单元的输入端包括:第一输入端和第二输入端,所述滤波单元包括:第一交流电感、第二交流电感和交流电容,所述第一交流电感的输入端与任意两相中的一相连接,所述第一交流电感的输出端与所述第二交流电感的输入端、所述交流电容的一端连接,所述第二交流电感的输出端与所述第一输入端连接,所述交流电容的另一端与任意两相中的另一相、所述第二输入端连接。
45.承接上面的示例,图4为本技术实施例提供的一种滤波单元的结构示意图,如图4所示,开关及电容单元的输入端包括:第一输入端a和第二输入端b,所述滤波单元110包括:第一交流电感lf1、第二交流电感lf2和交流电容cf1,所述第一交流电感lf1的输入端(x)与任意两相中的一相连接,所述第一交流电感lf1的输出端与所述第二交流电感lf2的输入端、所述交流电容cf1的一端连接,所述第二交流电感lf2的输出端与所述第一输入端a连接,所述交流电容cf1的另一端与任意两相中的另一相(y)、所述第二输入端a连接。
46.在一些实施例中,所述所述开关及电容单元的输入端包括:第一输入端和第二输入端,所述滤波单元包括:第一交流电感、第二交流电感和交流电容,所述第一交流电感的输入端与任意两相中的一相连接,所述第一交流电感的输出端与所述第二交流电感的输入端、所述交流电容的一端连接,所述第二交流电感的输出端与所述第二输入端连接,所述交流电容的另一端与任意两相中的另一相、所述第一输入端连接。
47.承接上面的示例,图5为本技术实施例提供的另一种滤波单元的连接结构示意图,如图5所示,开关及电容单元的输入端包括:第一输入端a和第二输入端b,所述滤波单元110包括:第一交流电感lf1、第二交流电感lf2和交流电容cf1,所述第一交流电感lf1的输入端(x)与任意两相中的一相连接,所述第一交流电感lf1的输出端与所述第二交流电感lf2的输入端、所述交流电容cf1的一端连接,所述第二交流电感lf2的输出端与所述第二输入端b连接,所述交流电容cf1的另一端(x)与任意两相中的另一相、所述第一输入端a连接。
48.在一些实施例中,所述变压及整流单元包括:第三输入端和第四输入端,所述开关及电容单元包括:第一整流二极管、第二整流二极管、第一全控型半导体开关、第二全控型半导体开关、第一开关电容、第二开关电容,所述第一整流二极管的正极与第二二极管开关的负极、所述第二输入端连接,所述第一整流二极管的负极与第一全控型半导体开关的一端、第一开关电容的一端连接,所述第二整流二极管的正极与第二全控型半导体开关的一端、第二开关电容的一端连接,所述第一全控型半导体开关的另一端与所述第一输入端、所述第二全控型半导体开关的另一端、所述第三输入端连接,所述第一开关电容的另一端与所述第二开关电容的另一端、所述第四输入端连接。
49.承接上面的示例,图6为本技术实施例提供的一种开关及电容单元的结构示意图,如图6所示,所述变压及整流单元包括:第三输入端c和第四输入端d,所述开关及电容单元120包括:第一整流二极管d1、第二整流二极管d2、第一全控型半导体开关q1、第二全控型半导体开关q2、第一开关电容c1、第二开关电容c2,所述第一整流二极管d1的正极与第二二极管开关d2的负极、所述第二输入端b连接,所述第一整流二极管d1的负极与第一全控型半导体开关q1的一端、第一开关电容c1的一端连接,所述第二整流二极管d2的正极与第二全控型半导体开关q2的一端、第二开关电容c2的一端连接,所述第一全控型半导体开关q1的另一端与所述第一输入端a、所述第二全控型半导体开关q2的另一端、所述第三输入端c连接,所述第一开关电容c1的另一端与所述第二开关电容c2的另一端、所述第四输入端d连接。
50.在一些实施例中,所述变压及整流单元包括:第三输入端和第四输入端,所述开关及电容单元包括:第一整流二极管、第二整流二极管、第一全控型半导体开关、第二全控型半导体开关、第一开关电容、第二开关电容,所述第一整流二极管的正极与第二整流二极管的负极、所述第一输入端连接,所述第一整流二极管的负极与第一全控型半导体开关的一端、第一开关电容的一端连接,所述第二整流二极管的正极与第二全控型半导体开关的一端、所述第二开关电容的一端连接,所述第一全控型半导体开关的另一端与所述第二输入端、所述第二全控型半导体开关的另一端、所述第三输入端连接,所述第一开关电容的另一端与所述第二开关电容的另一端、所述第四输入端连接。
51.承接上面的示例,图7为本技术实施例提供的另一种开关及电容单元的结构示意图,如图7所示,所述变压及整流单元包括:第三输入端c和第四输入端d,所述开关及电容单元120包括:第一整流二极管d1、第二整流二极管d2、第一全控型半导体开关q1、第二全控型半导体开关q2、第一开关电容c1、第二开关电容c2,所述第一整流二极管d1的正极与第二整流二极管d2的负极、所述第一输入端a连接,所述第一整流二极管d1的负极与第一全控型半导体开关q1的一端、第一开关电容c1的一端连接,所述第二整流二极管d2的正极与第二全控型半导体开关q2的一端、所述第二开关电容c2的一端连接,所述第一全控型半导体开关q1的另一端与所述第二输入端b、所述第二全控型半导体开关q2的另一端、所述第三输入端c连接,所述第一开关电容c1的另一端与所述第二开关电容c2的另一端、所述第四输入端d连接。
52.在一些实施例中,所述变压及整流单元还包括:高频变压器、第三整流二极管、第四整流二极管和直流电容,所述高频变压器包括:第一线圈、第二线圈和第三线圈,其中,所述第一线圈的两个引脚分别与所述第三输入端和所述第四输入端连接,所述第二线圈和所述第三线圈共用第二引脚,所述第二线圈的第一引脚与所述第三整流二极管的正极连接,所述第三整流二极管的负极与所述直流电容的一端、所述第四整流二极管的负极、正极输出端子连接,所述第三线圈的第三引脚与所述第四整流二极管的正极连接,所述第二引脚与所述直流电容的另一端、所述负极输出端子连接。
53.承接上面的示例,图8为本技术实施例提供的一种变压及整流单元的结构示意图,如图8所示,所述变压及整流单元130还包括:高频变压器t1、第三整流二极管do1、第四整流二极管do2和直流电容co,所述高频变压器t1包括:第一线圈、第二线圈和第三线圈,其中,所述第一线圈的两个引脚分别与所述第三输入端c和所述第四输入端d连接,所述第二线圈和所述第三线圈共用第二引脚,所述第二线圈的第一引脚与所述第三整流二极管do1的正极连接,所述第三整流二极管do1的负极与所述直流电容co的一端、所述第四整流二极管do2的负极、正极输出端子p连接,所述第三线圈的第三引脚与所述第四整流二极管do2的正极连接,所述第二引脚与所述直流电容co的另一端、所述负极输出端子n连接。
54.在一些实施例中,所述变压及整流单元还包括:高频变压器、第三整流二极管、第四整流二极管、第五整流二极管、第六整流二极管、直流电容,所述高频变压器包括:第一线圈和第二线圈,所述第一线圈的两个引脚分别与所述第三输入端和所述第四输入端连接,所述第三整流二极管的正极与所述第二线圈的第一引脚、第四整流二极管的负极连接,所述第三整流二极管的负极与所述第五整流二极管的负极、直流电容的一端、正极输出端子连接,所述第四整流二极管的正极与第六整流二极管的正极、直流电容的另一端、所述负极
输出端子连接,所述第五整流二极管的正极与所述第六整流二极管的负极、所述第二线圈的第二引脚连接。
55.承接上面的示例,图9为本技术实施例提供的一种变压及整流单元的结构示意图,如图9所示,
56.所述变压及整流单元130还包括:高频变压器t1、第三整流二极管do1、第四整流二极管do2、第五整流二极管do3、第六整流二极管do4、直流电容co,所述高频变压器t1包括:第一线圈和第二线圈,所述第一线圈的两个引脚分别与所述第三输入端c和所述第四输入端d连接,所述第三整流二极管do1的正极与所述第二线圈的第一引脚、第四整流二极管do2的负极连接,所述第三整流二极管do1的负极与所述第五整流二极管do3的负极、直流电容co的一端、正极输出端子p连接,所述第四整流二极管do2的正极与第六整流二极管do4的正极、直流电容co的另一端、所述负极输出端子n连接,所述第五整流二极管do3的正极与所述第六整流二极管do4的负极、所述第二线圈的第二引脚连接。
57.示例性地,图10为本技术实施例中提供的一种交直变换子模块的结构示意图,如图10所示。
58.示例性地,图11为采用图10提供的交直变换子模块构成的交直变换器的结构示意图。
59.可以将上述滤波单元、开关及电容单元、变压及整流单元进行组合,还可以得到以下交直变流器,图12为本技术实施例提供的另一种交直变换器的结构示意图,图13为本技术实施例提供的再一种交直变换器的结构示意图。
60.上述各个实施例中,由u、v、w相位互差120
°
,全控型半导体开关可以为si-mosfet、sic-mosfet等。
61.本技术实施例提供的一种一级变换的隔离型ac/dc交直变换器,较传统的两级变换器变换级数更少、电路更简洁、高效、轻量。
62.本技术实施例提供的一种交直变换器,在实现隔离变换的同时兼顾输入电流整形,较传统交直变换器输入电流正弦度更好,对交流输入源谐波注入更低。
63.基于前述的各个实施例,本技术实施例再提供一种控制系统,所述控制系统包括:上述任一实施例提供的一种交直变换器和控制单元,所述所述控制单元用于从各个交直变换子模块和交直变换器的输出端采集电信号,并基于所述电信号生成各个交直变换子模块对应的驱动信号驱动,并将各个交直变换子模块对应的驱动信号驱动发送给各个交直变换子模块,其中,任意两个交直变换子模块对应的驱动信号之间具有120
°
相位差,且频率相等。
64.本技术实施例中,所述控制单元包括:
65.3个脉冲生成电路、比例积分运算电路,其中,比例积分运算电路与交直变换器的输出端连接,所述比例积分运算电路用于采集所述交直变换器输出的第一电压信号,并将所述第一压电信号进行模数转换得到第二电压信号,将所述第二电压信号与设定值进行加法运算得到第一运算结果,并将所述第一运算结果进行比例积分运算得到第二运算结果,每个脉冲生成电路分别与对应的交直变换子模块连接,每个脉冲生成电路用于从各个交直变换子模块采集第二电压信号和第一电流信号,并将第二电压信号进行模数转换得到第三电压信号,将所述第一电流信号进行模数转换得到第二电流信号,并将所述第三电压信号
与所述第二运算结果进行乘法运算得到第三运算结果,将所述第三运算结果与第二电流信号进行加法运算后再进行比例积分运算得到第四运算结果,基于第四运算结果生成脉冲信号,并基于脉冲信号得到各个交直变换子模块的驱动信号。
66.图14为本技术实施例提供的一种控制系统的结构示意图,如图14所示,
67.所述比例积分运算电路包括:第一传感器101、第一模数转换器102、第一乘法器103和第一比例积分运算器104,所述第一传感器101与所述交直变换器的输出端连接,所述第一传感器101与所述第一模数转换器102、第一乘法器103和第一比例积分运算器104依次串联,所述第一比例积分运算器104与各个脉冲生成电路连接。
68.在一些实施例中,所述脉冲生成电路包括:第二传感器201、第二模数转换器202、第二乘法器203、第三模数转换器204、第一加法器205、第二比例积分运算器206、脉冲生成器207和驱动器208,其中,所述第二传感器201对应的交直变换子模块连接,所述第二传感器201用于从各个交直变换子模块采集第二电压信号,所述第二传感器201与第二模数转换器202、第二乘法器203、第一加法器205、第二比例积分运算器206、脉冲生成器207和驱动器208依次串联,第三模数转换器204用于将从对应的交直变换子模块采集第一电流信号进行模数转换得到第二电流信号,所述第三模数转换器204将第二电流信号输入至第一加法器205,所述脉冲生成器207生成脉冲,所述驱动器208用于将所述脉冲进行隔离和功率放大得到驱动信号。驱动信号发送至对应的全控型半导体开关。
69.本技术实施例中,q1-q6驱动信号如图15所示。图15为本技术实施例提供的一种驱动信号示意图,如图15所示,各交直子模块工作频率相等,相间驱动信号互有120
°
相位差。开通时间ton、关断时间toff由脉冲生成运算方式决定,通常取ton=toff。在驱动信号的作用下,各交直变换子模块的电流有工频基波分量和高频分量,图16为本技术实施例提供的一种交直变换子模块的电流的示意图,如图16所示,id1为第一个交直变流子模式的电流、id2为第二个交直变流子模块的电流,id3为第三个交直变流子模块的电流,电流id1、id2、id3含有工频基波分量和高频分量。图17为本技术实施例提供的一种输入电压、输入电流和输出电压的示意图,如图17所示,在滤波单元作用下,输入电流ii波形呈正弦并与输入电压vi相位一致,因而具有高功率因数、低输入谐波,输出电压vo呈直线,输出电压vo波形稳定、低纹波等特点。
70.本技术实施例提出了一种一级变换的隔离型ac/dc交直变换器,较传统的两级变换器变换级数更少、电路更简洁、高效、轻量。在实现隔离变换的同时兼顾输入电流整形,较传统交直变换器输入电流正弦度更好,对交流输入源谐波注入更低。本发明交直变换器内各交直变换子模块之间驱动信号互差120
°
,输出滤波较传统交直变换器更易于设计。
71.应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本技术的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。上述本技术实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
72.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排
他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
73.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
74.上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
75.另外,在本技术各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
76.本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(rom,read only memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
77.或者,本技术上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台控制器执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
78.以上所述,仅为本技术的实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变换或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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