一种用于功率模块试验装置的补能电源的制作方法

本实用新型属于电力电子技术领域，涉及一种用于功率模块试验装置的补能电源。

背景技术：

随着大功率电力电子产品的需求往电压更高、功率容量更大的方向发展，两电平或三电平技术已经满足不了日益增加的电压和容量的需求，越来越多的大功率电力电子产品采用模块化多电平拓扑，例如在高压大功率领域的柔性直流输电电压源换流器或链式静止同步补偿器多采用模块化多电平拓扑。

阀组的试验对模块化多电平电压源换流器中主要由可关断半导体器件组成的子模块构建与实际工况相同或相近的电压应力、电流应力和热应力等试验环境是提高模块化多电平电压源换流器可靠性的重要试验手段。功率模块试验装置在运行时需要补能电源不断的提供能量以使得阀组试验稳定地进行，如果补能电源输出的能量不能及时补充到阀组中，阀组中子模块的电容电压将快速跌落，阀组试验将不能继续进行。

由于阀组的子模块中的储能电容的电压在稳态运行时会有较大的周期性波动，包含较大的基波频率和二倍基波频率波动，此时补能电源的输出电压也会跟着产生较大的波动，输出的电流和电压含有较多的低次谐波，若补能电源没有抑制低次谐波的措施，低次谐波将通过补能电源严重影响电网电能质量，另外阀组的子模块中的储能电容的电压波动也对补能电源的输出调节提出了严格的要求，另外不同的电压、电流需求也对整流桥所受的电压、电流应力和整流桥配置的灵活性提出了要求。

技术实现要素：

本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源，可提供功率模块试验装置运行所需的功率和电压，输出电压跟随子模块的周期性波动电压，通过整流桥串联方式减少了单个整流桥所受的电压和电流应力，灵活配置整流桥个数适应不同的电压、电流需求，同时通过变压器绕组的移相极大地减少了因为补能电源输出电压跟随子模块电压的周期波动而产生的低次谐波对电网的影响。

本实用新型采用下述方案实现：

1、一种用于功率模块试验装置的补能电源，其改进之处在于，所述用于功率模块试验装置的补能电源包含变压器、整流桥、输出电抗、输出防反二极管，变压器的每个输出端连接至一个所述整流桥的输入端，不同的整流桥通过输出端逐一串联组成整流桥串联支路，所述整流桥串联支路通过输出端和输出电抗、输出防反二极管、输出开关串联后再与阀组中的子模块的储能电容并联。

其中，所述的阀组，由至少一个子模块串联组成。

其中，所述的整流桥，由半导体开关组成。

本实用新型达到的有益效果是：

1、本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源，可快速补充功率模块试验装置所需能量，避免了因能量缺失导致阀组中子模块的电容电压的快速跌落，保障了功率模块试验装置稳定运行。

2、本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源，输出防反二极管消除了补能电源输出电压比阀组中子模块电压低时对其的牵制，使得补能电源因阀组中子模块的电压波动引起的谐波消除了一半。

3、本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源，通过变压器绕组的移相极大地降低了补能电源或电网的低次谐波，使得电网受试验系统的影响减少到最小。

4、本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源，通过整流桥串联方式减少了单个整流桥所受的电压和电流应力，灵活配置整流桥个数适应不同的电压需求和电流需求。

5、本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源，能跟随子模块的电容电压周期性或暂态的波动。

6、本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源，通过对补能电源运行过程的监视，判定补能电源是否有故障，若有故障，启动保护动作，待故障解除后再解除保护动作，保证了功率模块试验装置和补能电源在试验过程中的安全。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源的结构图

图2至图4是本实用新型提供的所述整流桥的结构图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

本实用新型提供的一种用于功率模块试验装置的补能电源的结构图如图1所示，包含变压器Tr、整流桥Rec、输出电抗L、输出防反二极管D，变压器Tr的每个输出端连接至一个所述整流桥Rec的输入端，不同的整流桥Rec通过输出端逐一串联组成整流桥串联支路，所述整流桥串联支路通过输出端和输出电抗L、输出防反二极管D、输出开关Km串联后再与阀组V中的子模块M的储能电容C并联。

本实用新型提供的所述整流桥的结构图如图2至图4所示，所述的整流桥Rec由半导体开关组成，如图2所示的所述半导体开关为二极管，如图3所示的所述半导体开关为晶闸管，如图4所示的所述半导体开关为可关断半导体器件。