[实用新型]一种直流电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种直流电源装置的电力拓扑。

背景技术

模块化直流电源整流部分拓扑电路多采用两电平三管PWM（脉宽调制）整流电路，两电平六管PWM整流电路。其缺点是：功率管耐压要求高（1200V），损耗大，干扰大。

模块化电源直流变换部分拓扑电路多采用四管桥式移相变换器，半桥三电平变换器，双半桥三电平变换器，LLC（并联谐振）变换器等。其缺点是：四管桥式移相变换器功率管耐压要求高（1200V），损耗大，干扰大；半桥三电平变换器功率比较小，不适合中大功率；双半桥三电平变换器控制复杂，正负母线均衡问题复杂。LLC变换器不适合中大功率。

实用新型内容

本实用新型提供一种实用、可靠、效率高、适合全数字控制、适用于中大功率的直流电源装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种直流电源装置，其包括：三电平PWM整流变换电路，零电压开关复合式全桥三电平直流变换电路、箝位电路和整流电路；所述三电平PWM整流变换器的三个输入端分别接市电A、B、C三相，所述三电平PWM整流变换器的三个输出端分别接直流母线正极BUS+、直流母线零点BUS0和直流母线负极BUS-；

所述零电压开关复合式全桥三电平直流变换电路的三个输入端分别连接直流母线正极BUS+、直流母线零点BUS0和直流母线负极BUS-，所述零电压开关复合式全桥三电平直流变换电路的变压器输出端连接所述整流电路；

箝位电路的第九二极管DF9的阴极连接直流母线正极BUS+，箝位电路的第十二极管DF10的阳极连接直流母线负极BUS-，电阻R1连接到谐振电感Lxz和第一变压器T1相连的连接点上；

所述整流电路连接到第一变压器T1的副边输出端TR1、第二变压器T2的副边输出端TR2、第三变压器T3的副边输出端TR3和第四变压器T4的副边输出端TR4上。

优选地，所述三电平PWM整流变换器包括相互并联的A相变换器、B相变换器和C相变换器，所述A相变换器、B相变换器和C相变换器的电子元件与连接结构相同，其中，所述A相变换器包括：双向开关、第一电感LPA、第一快恢复二极管DF1、第二快恢复二极管DF2、第一电解电容E1、第二电解电容E2，其中：双向开关的漏极端连接第一快恢复二极管DF1的阳极端，第一快恢复二极管DF1的阴极端连接第一电解电容E1的正极BUS+；双向开关的源极端连接第二快恢复二极管DF2的阴极端，第二快恢复二极管DF2的阳极端连接第二电解电容E2的负极BUS-；所述第一电感LPA连接所述双向开关。

优选地，所述双向开关包括：第一二极管DR1、第二二极管DR2、第三二极管DR3、第四二极管DR4和第一功率管MS1组成，所述第一二极管DR1的负极连接第二二极管DR2的负极，所述第一二极管DR1的正极连接第三二极管DR3的负极，所述第二二极管DR2的正极连接第四二极管DR4的负极，所述第三二极管DR3的正极连接第四二极管DR4的正极，所述第一功率管MS1的源极端连接在所述第三二极管DR3的正极连接第四二极管DR4的正极之间，所述第一功率管MS1的漏极端连接在所述第一二极管DR1的负极连接第二二极管DR2的负极，所述第一电感器LPA的一端连接市电的A项VINA，所述第一电感器LPA的另一端连接第一二极管DR1的正极连接第三二极管DR3的负极之间，第一电解电容E1的负极、第二电解电容E2的正极均连接在所述第二二极管DR2的正极连接第四二极管DR4的负极之间。

优选地，所述零电压开关复合式全桥三电平直流变换电路包括：第四功率管MS4、第五功率管 MS5、第六功率管MS6 、第七功率管MS7相串联，第七二极管DF7、第八二极管 DF8 串联后再与非跨电容CF1并联；第七二极管 DF7的阴极连接到第四功率管MS4、 第五功率管MS5 串联的连接节点上，第八二极管DF8阳极接到第六功率管MS6、第七功率管MS7 串联的连接节点上；

第七二极管DF7、第八二极管DF8 串联后再与非跨电容CF1并联组成箝位电路；

第四功率管MS4、第五功率管 MS5、第六功率管MS6 、第七功率管MS7、第七二极管DF7、第八二极管 DF8 和非跨电容CF1组成所述零电压开关复合式全桥三电平直流变换电路的左桥臂；第八功率管MS8、第九功率管MS9 串联组成所述零电压开关复合式全桥三电平直流变换电路的右桥臂；