申请/专利权人：浙江大学

申请日：2023-09-07

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117277852B

主分类号：H02M7/487

分类号：H02M7/487;H02M7/5387;H02M1/00;H02M1/14;H02M1/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.01.09#实质审查的生效;2023.12.22#公开

摘要：本发明公开了一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器及其电流控制方法，所述变换器包括正负两个直流母线功率端子、两个直流母线电容、结构完全相同且相互并联的第A相电路、第B相电路和第C相电路，以及三个交流侧输出端子；每一相电路包括一个硅基桥臂、一个硅基桥臂滤波电感、一个碳化硅基桥臂、一个碳化硅基桥臂滤波电感；电流控制方法为所述硅基桥臂工作在1‑2kHz开关频率并承担主要功率，碳化硅基桥臂工作在50‑100kHz开关频率，用于补偿硅基桥臂电流纹波和承担次要功率。与全碳化硅基变换器相比，本发明由于采用了数量更少、电流等级更低的碳化硅器件，成本更低；另一方面，因为电路工作在较高的等效开关频率下，可实现极佳的电能质量和较小的滤波器尺寸。

主权项：1.一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器，其特征在于，包括正直流母线功率端子、负直流母线功率端子、两个直流母线电容、结构完全相同且相互并联的第A相电路、第B相电路和第C相电路，以及三个交流侧输出端子；每一相电路包括一个硅基桥臂、一个硅基桥臂滤波电感、一个碳化硅基桥臂、一个碳化硅基桥臂滤波电感；两个直流母线电容串联连接在正直流母线功率端子和负直流母线功率端子之间，所述第A相电路、第B相电路和第C相电路共用两个直流母线电容；所述硅基桥臂采用三电平有源中性点箝位电路结构；针对每一相电路，所述硅基桥臂滤波电感一侧连接至硅基桥臂交流端，另一侧连接至交流侧输出端子；所述碳化硅基桥臂上桥臂漏极连接到正直流母线功率端子，上桥臂源极连接到下桥臂漏极，下桥臂源极连接到负直流母线功率端子；所述碳化硅基桥臂滤波电感一侧连接至碳化硅基桥臂上下桥臂公共端，另一侧连接至交流侧输出端子；所述硅基桥臂的滤波电感值为L1，每相总电流的给定值为iabc_ref，引入分流系数K，0＜K＜1；硅基桥臂的每相电流给定值为iabc_ref_Si＝Kiabc_ref，用于处理主要功率；硅基桥臂的每相电流给定值通过坐标变换从abc静止坐标系变换至dq旋转坐标系，得到硅基桥臂dq轴电流给定值idref_Si与iqref_Si，采样得到硅基桥臂dq轴电流实际值id_Si与iq_Si，计算得到硅基桥臂dq轴电流给定值与实际值的差值，通过闭环电流控制得到硅基桥臂每相电压调制波vabc_ref_Si；将硅基桥臂每相电压调制波vabc_ref_Si与载波比较，得到硅基桥臂各绝缘栅双极型晶体管的开关状态；所述碳化硅基桥臂的每相电流给定值为iabc_ref_SiC＝1-Kiabc_ref+Δiabc_comp，其中1-Kiabc_ref用于处理次要功率；Δiabc_comp＝iabc_ref_Si-iabc_Si为碳化硅基桥臂的电流纹波补偿值，用于补偿硅基桥臂的电流纹波，其中，iabc_Si为硅基桥臂每相电流采样值；采样得到碳化硅基桥臂每相电流实际值iabc_SiC，基于碳化硅基桥臂给定值与实际值的差值，通过高频控制器得到碳化硅基桥臂每相电压调制波vabc_ref_SiC；将碳化硅基桥臂每相电压调制波vabc_ref_SiC与载波比较，得到碳化硅基桥臂各金属氧化物半导体场效应晶体管的开关状态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 一种三相混合器件叠加混合桥臂变换器及其电流控制方法

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