本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)，具體是一種高頻三電平整流的直流電源。

背景技術(shù)：

大功率電源整流器由二極管或晶閘管構(gòu)成，工作時(shí)除了消耗大量有功電力，整流器產(chǎn)生的諧波電流致使輸入波形嚴(yán)重畸變，功率因數(shù)降低，導(dǎo)致無功功率大量損失，損害電網(wǎng)供電質(zhì)量。諧波造成電力電網(wǎng)環(huán)境的污染和電能的浪費(fèi)，成為公害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供高頻三電平整流高功率因數(shù)校正，防護(hù)電網(wǎng)供電質(zhì)量的一種高頻三電平整流的直流電源。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案：包括控制板、IGBT模塊QT₁、QT₂、QT₃、QT₄、QT₅、QT₆，二極管VD₁、VD₂、VD₃、VD₄、VD₅、VD₆、VD₇、VD₈、VD₉、VD₁₀、VD₁₁、VD₁₂、濾波薄膜電容C₁、C₂，其中，三相交流電源經(jīng)交流接觸器觸點(diǎn)連接，相序之間連接電容C_a、C_b、C_c，三相交流電源的相線分別穿入互感磁環(huán)F_a，F(xiàn)_b、F_C，磁環(huán)電感分別連接到控制板三相交流電壓取樣端A、B、C，三相交流電源的U_a相經(jīng)電感L_a連接到二極管VD₁陽極與二極管VD₂陰極串聯(lián)相接的中點(diǎn)，二極管VD₁陰極接IGBT模塊QT₁集電極，二極管VD₂陽極接IGBT模塊QT₄發(fā)射極，二極管VD₈陰極接IGBT模塊QT₄發(fā)射極，二極管VD₇陽極接IGBT模塊QT₁集電極，三相交流電源的U_b相經(jīng)電感L_b連接到二極管VD₃陽極與二極管VD₄陰極串聯(lián)相接的中點(diǎn)，二極管VD₃陰極接IGBT模塊QT₂集電極，二極管VD₄陽極接IGBT模塊QT₅發(fā)射極，二極管VD₁₀陰極接IGBT模塊QT₅發(fā)射極，二極管VD₉陽極接IGBT模塊QT₂集電極，三相交流電源的U_c相經(jīng)電感L_c連接到二極管VD₅陽極與二極管VD₆陰極串聯(lián)相接的中點(diǎn)，二極管VD₅陰極接IGBT模塊QT₃集電極，二極管VD₆陽極接IGBT模塊QT₆發(fā)射極，二極管VD₁₂陰極接IGBT模塊QT₆發(fā)射極，二極管VD₁₁陽極接IGBT模塊QT₃集電極，高頻三電平整流器控制板輸出六路SPWM₁、SPWM₂、SPWM₃、SPWM₄、SPWM₅、SPWM₆依次分別連接IGBT模塊QT₁、QT₂、QT₃、QT₄、QT₅、QT₆柵極，二極管VD₇、VD₉、VD₁₁陰極分別連接一層母線，并連接濾波薄膜電容C₁一端，作為高頻三電平整流器直流輸出電壓的正端，直流電壓取樣信號DCB連接控制板DCIN端，二極管VD₈、VD₁₀、VD₁₂陽極分別連接另一層母線，并連接濾波薄膜電容C₂一端，作為高頻三電平整流器直流輸出電壓的負(fù)端，并且接地，IGBT模塊QT₁、QT₂、QT₃發(fā)射極與QT₄、QT₅、QT₆集電極互連，并與濾波薄膜電容C₁、C₂另一端連接，IGBT模塊、二極管散熱板水盒注入冷水循環(huán)冷卻；

本實(shí)用新型產(chǎn)生有益的積極效果：高頻三電平整流器按正弦波規(guī)律脈寬調(diào)制控制IGBT開關(guān)電流跟蹤電壓，獲取高功率因數(shù)校正，功率因數(shù)達(dá)到1，抑制諧波防護(hù)電網(wǎng)的供電質(zhì)量效果顯著，保障自身設(shè)備正常供電，減小能耗。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型原理框圖

圖2高頻三電平整流的直流電源電路

具體實(shí)施方式

參照圖1、2，本實(shí)用新型具體實(shí)施方式和實(shí)施例：包括電容C_a、C_b、C_c、電感L_a、L_b、L_c1、控制板4、IGBT模塊2QT₁、QT₂、QT₃、QT₄、QT₅、QT₆，二極管VD₁、VD₂、VD₃、VD₄、VD₅、VD₆、VD₇、VD₈、VD₉、VD₁₀、VD₁₁、VD₁₂、濾波薄膜電容C₁、C₂，直流電壓取樣信號DCB 5、三相交流電源取樣互感磁環(huán)F_a，F(xiàn)_b、F_C3，其中，三相交流電源經(jīng)交流接觸器觸點(diǎn)連接，相序之間連接電容C_a、C_b、C_c1，三相交流電源的相線分別穿入取樣互感磁環(huán)F_a，F(xiàn)_b、F_C3，磁環(huán)電感分別連接控制板4三相交流電壓取樣端A、B、C，三相交流電源的U_a相經(jīng)電感L_a1連接到二極管VD₁陽極與二極管VD₂陰極串聯(lián)相接的中點(diǎn)，二極管VD₁陰極接IGBT模塊2QT₁集電極，二極管VD₂陽極接IGBT模塊2QT₄發(fā)射極，二極管VD₈陰極接IGBT模塊2QT₄發(fā)射極，二極管VD₇陽極接IGBT模塊2QT₁集電極，三相交流電源的U_b相經(jīng)電感L_b1連接到二極管VD₃陽極與二極管VD₄陰極串聯(lián)相接的中點(diǎn)，二極管VD₃陰極接IGBT模塊2QT₂集電極，二極管VD₄陽極接IGBT模塊2QT₅發(fā)射極，二極管VD₁₀陰極接IGBT模塊2QT₅發(fā)射極，二極管VD₉陽極接IGBT模塊2QT₂集電極，三相交流電源的U_c相經(jīng)電感L_c1連接到二極管VD₅陽極與二極管VD₆陰極串聯(lián)相接的中點(diǎn)，二極管VD₅陰極接IGBT模塊2QT₃集電極，二極管VD₆陽極接IGBT模塊2QT₆發(fā)射極，二極管VD₁₂陰極接IGBT模塊2QT₆發(fā)射極，二極管VD₁₁陽極接IGBT模塊2QT₃集電極，高頻三電平整流器控制板4輸出六路SPWM₁、SPWM₂、SPWM₃、SPWM₄、SPWM₅、SPWM₆依次分別連接IGBT模塊2QT₁、QT₂、QT₃、QT₄、QT₅、QT₆柵極，二極管VD₇、VD₉、VD₁₁陰極分別連接一層母線，并連接濾波薄膜電容C₁一端，作為高頻三電平整流器直流輸出電壓的正端，直流電壓取樣信號DCB 5連接控制板4DCIN端，二極管VD₈、VD₁₀、VD₁₂陽極分別連接另一層母線，并連接濾波薄膜電容C₂一端，作為高頻三電平整流器直流輸出電壓的負(fù)端，并且接地，IGBT模塊QT₁、QT₂、QT₃發(fā)射極與QT₄、QT₅、QT₆集電極互連，并與濾波薄膜電容C₁、C₂另一端連接，IGBT模塊2、二極管散熱板水盒注入冷水循環(huán)冷卻。

大功率電源整流器產(chǎn)生諧波嚴(yán)重污染電網(wǎng)供電質(zhì)量，諧波不僅對自身設(shè)備和附近電氣設(shè)備產(chǎn)生無功損耗，并且產(chǎn)生電磁干擾降低設(shè)備可靠性。

高頻三電平整流器具有高頻開關(guān)頻率高功效的節(jié)能效果，按正弦波規(guī)律脈寬調(diào)制控制IGBT開關(guān)電流跟蹤電壓三電平的特性，三相電流之和為零，諧波電流經(jīng)兩個(gè)串聯(lián)的濾波薄膜電容C₁、C₂吸收，獲取高功率因數(shù)校正，功率因數(shù)PF值達(dá)到1，顯著抑制諧波、降低無功損耗保障自身設(shè)備正常運(yùn)行，減小能耗，防護(hù)電網(wǎng)供電質(zhì)量。三相交流電源是經(jīng)二極管輸入，而且IGBT模塊集電極、發(fā)射極均串聯(lián)二極管，不僅減輕開關(guān)器件IGBT模塊耐壓要求，更重要的是不存在上下兩個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通發(fā)生短路炸管的危險(xiǎn)。高頻三電平整流器不需要用零線，簡化電源施工安裝。