專(zhuān)利名稱：功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種用于控制在功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中生成的共模電壓的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，三相功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括生成可變頻率的AC (交流)輸入功率的功率源、整流器、逆變器以及負(fù)載。整流器工作以將AC輸入功率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的DC (直流)功率。逆變器工作以將DC功率轉(zhuǎn)換成期望頻率的AC輸出功率。AC輸出功率用于驅(qū)動(dòng)諸如電動(dòng)機(jī)的負(fù)載。整流器和逆變器通常包括諸如固態(tài)開(kāi)關(guān)(例如，絕緣柵雙極晶體管)和二極管的開(kāi)關(guān)器件。在采用固態(tài)開(kāi)關(guān)的整流器或逆變器中，以受控方式來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，以獲得期望的輸出功率?？墒褂每刂葡到y(tǒng)來(lái)控制開(kāi)關(guān)，該控制系統(tǒng)通常包括基于處理器(諸如微處理器)的控制電路和用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的棚極的驅(qū)動(dòng)電路。共模電壓通常是由于逆變器的開(kāi)關(guān)操作而生成的。在各種操作條件下，這些共模電壓的幅度可變得相當(dāng)高，并且有可能可達(dá)到超過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣額定值(或其它負(fù)載額定值)的水平。因此，以導(dǎo)致這樣的共模電壓的方式運(yùn)行負(fù)載會(huì)冒損壞負(fù)載的風(fēng)險(xiǎn)或縮短負(fù)載的平均壽命。已開(kāi)發(fā)了多種改進(jìn)的功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)來(lái)減小或過(guò)濾由于這樣的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的逆變器的開(kāi)關(guān)而產(chǎn)生的共模電壓。然而，改進(jìn)的功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)未能將共模電壓減小到令人滿意的水平或者引入了其它缺點(diǎn)。例如，一些改進(jìn)的功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)試圖通過(guò)控制功率轉(zhuǎn)換器內(nèi)的固態(tài)開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通和關(guān)斷來(lái)減小共模電壓的水平。然而，這樣的改進(jìn)的功率轉(zhuǎn)換器的操作和控制更加復(fù)雜，以功率轉(zhuǎn)換器的調(diào)制指數(shù)和/或電壓和電流的總諧波失真水平為代價(jià)而達(dá)到其效果，并且在任何情況下不能顯著減小共模電壓。其它改進(jìn)的功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)試圖通過(guò)額外開(kāi)關(guān)的使用、或者通過(guò)隔離變壓器的使用產(chǎn)生負(fù)電壓來(lái)補(bǔ)償和抵消共模電壓。然而，額外開(kāi)關(guān)的使用會(huì)增加功率轉(zhuǎn)換器的控制操作的復(fù)雜度，并且通過(guò)增加電路部件的數(shù)量會(huì)增加功率轉(zhuǎn)換器的成本。此外，在采用變壓器的情況下，變壓器必須被定級(jí)(rate)，以處理共模電壓水平。 另外，這樣的變壓器的使用增加了功率轉(zhuǎn)換器的成本，并且由于變壓器的尺寸，因此會(huì)增加功率轉(zhuǎn)換器的笨重性。其它技術(shù)要求如下修改重新配置功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，以提供用戶可用的DC總線的中點(diǎn)。這樣的提供在標(biāo)準(zhǔn)功率轉(zhuǎn)換器中是不可用的。其它技術(shù)還要求負(fù)載(諸如電動(dòng)機(jī)) 的不可用的中性點(diǎn)可得到(accessible)并且連接到功率轉(zhuǎn)換器。特別地，該配置不適用于具有三角形連接的定子繞組的電動(dòng)機(jī)。因此，需要設(shè)計(jì)共模濾波器，從而以不增加功率轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度、成本或尺寸的方式來(lái)減小共模電壓。同時(shí)，還期望設(shè)計(jì)共模濾波器，以使得可以利用標(biāo)準(zhǔn)功率轉(zhuǎn)換器容易地裝配該共模濾波器。[0012]
實(shí)用新型內(nèi)容簡(jiǎn)要地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。該功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相AC功率輸入轉(zhuǎn)換成DC功率輸出，該DC功率輸出被提供到DC總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；以及逆變器，耦合到DC總線并且被配置成將DC功率轉(zhuǎn)換成三相AC輸出。逆變器包括三個(gè)橋臂(leg)，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出。該功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)還包括共模電壓控制濾波器，該共模電壓控制濾波器包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到DC總線的相應(yīng)側(cè)。在另一實(shí)施例中，提供了一種功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。該功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換器， 被配置成將三相AC功率輸入轉(zhuǎn)換成DC功率輸出，該DC功率輸出被提供到DC總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；以及逆變器，耦合到DC總線并且被配置成將DC功率轉(zhuǎn)換成三相AC輸出，其中， 該逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出。該功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)還包括共模電壓控制濾波器，該共模電壓控制濾波器包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到DC總線的相應(yīng)側(cè)。共模電壓控制濾波器還包括電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)以及耦合到該電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的電容器網(wǎng)絡(luò)。在另一實(shí)施例中，提供了一種功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。該功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換器， 被配置成將三相AC功率輸入轉(zhuǎn)換成DC功率輸出，該DC功率輸出被提供到DC總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；以及逆變器，耦合到DC總線并且被配置成將DC功率轉(zhuǎn)換成三相AC輸出，其中， 該逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出。功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)還包括共模電壓控制濾波器，該共模電壓控制濾波器包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到DC總線的相應(yīng)側(cè)。共模電壓控制濾波器還包括電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)以及耦合到該電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)的電容器網(wǎng)絡(luò)。在另一實(shí)施例中，提供了一種被適配成在功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中使用的共模電壓控制濾波器。該濾波器包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出、電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)以及耦合到該電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)的電容器網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本實(shí)用新型的這些和其它特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在附圖中，相同的字符表示相同的部件，其中圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的共模電壓控制濾波器的示例性實(shí)施例的框圖；圖3是包括LC(電感電容)濾波器的共模電壓控制濾波器的示例性實(shí)施例的框圖；圖4是包括陷波濾波器(notch filter)的共模電壓控制濾波器的示例性實(shí)施例的框圖；圖5是繪出在傳統(tǒng)功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出處出現(xiàn)的共模電壓的圖；以及圖6是繪出在實(shí)現(xiàn)共模電壓控制濾波器的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出處出現(xiàn)的共模電壓的圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，并且首先參照?qǐng)D1，示出了功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10包括轉(zhuǎn)換器14、DC總線16、逆變器18、共模電壓(CMV)控制濾波器20以及控制器24。功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出被提供到負(fù)載22。以下進(jìn)一步詳細(xì)地描述各個(gè)塊。功率源12為功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)提供三相輸入功率。三相功率在三條分開(kāi)的輸入線上作為第一、第二以及第三相被提供到功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10。轉(zhuǎn)換器14被配置成將三相電功率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的DC功率。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器包括六個(gè)開(kāi)關(guān)器件。開(kāi)關(guān)可以是諸如固態(tài)開(kāi)關(guān)的有源器件，或者轉(zhuǎn)換器可以是使用二極管構(gòu)成的。對(duì)于采用有源開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換器，開(kāi)關(guān)操作由控制器M來(lái)控制。DC功率供應(yīng)被提供到DC總線16的高壓側(cè)和低壓側(cè)。逆變器18耦合到DC總線的高壓⑴側(cè)和低壓㈠側(cè)，并且被配置成將DC功率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的AC輸出功率。在一個(gè)實(shí)施例中，逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出。逆變器的開(kāi)關(guān)的操作由控制器M來(lái)控制。然而，可以注意的是，逆變器的開(kāi)關(guān)操作可分開(kāi)控制。逆變器的輸出AC功率被提供到負(fù)載。在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)載22是三相AC 電動(dòng)機(jī)。CMV控制濾波器20被配置成控制和減小由逆變器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作生成的共模電壓。 CMV控制濾波器20經(jīng)由三個(gè)濾波器輸入沈、28以及30耦合到逆變器的輸出。CMV控制濾波器還經(jīng)由兩個(gè)濾波器輸出32和34耦合到DC總線。以下進(jìn)一步詳細(xì)地描述CMV濾波器。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的CMV控制濾波器的框圖。CMV濾波器被適配成用功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)來(lái)操作。CMV控制濾波器包括電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)36以及電容器網(wǎng)絡(luò)38。以下進(jìn)一步詳細(xì)地描述各個(gè)塊。電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)36使用三個(gè)濾波器輸入沈、28以及30耦合到功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)36包括LC濾波器。在另一實(shí)施例中，電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)36包括陷波濾波器。電容器網(wǎng)絡(luò)在公共節(jié)點(diǎn)處耦合到電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)36。電容器網(wǎng)絡(luò)還分別使用兩個(gè)濾波器輸出32和34耦合到功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的DC總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)電容器。如上所述，共模電壓控制濾波器可使用LC濾波器或陷波濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。以下詳細(xì)描述使用具有LC濾波器的共模電壓控制濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的方式。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的、實(shí)現(xiàn)共模電壓控制濾波器的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的電路圖。共模電壓控制濾波器40是使用LC濾波器實(shí)現(xiàn)的。功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10以兩個(gè)階段工作。第一階段包括將以Va、Vb以及V。表示的三相AC輸入功率轉(zhuǎn)換成直流(DC)功率的轉(zhuǎn)換器14。第二階段是將DC功率轉(zhuǎn)換成具有期望頻率和幅度的三相AC輸出功率的逆變器18。轉(zhuǎn)換器14包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂具有總的以附圖標(biāo)記42表示的一對(duì)二極管。每對(duì)二極管分別在節(jié)點(diǎn)44、46以及48處串聯(lián)耦合。三相輸入功率Va、Vb以及V。分別在節(jié)點(diǎn)44,46以及48處被作為輸入提供到轉(zhuǎn)換器。盡管轉(zhuǎn)換器14被示出為采用二極管，但是在替選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器可以使用固態(tài)開(kāi)關(guān)(諸如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、可控硅整流管(SCR)、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO)、門(mén)極換流晶閘管或者其它開(kāi)關(guān)器件)構(gòu)成。轉(zhuǎn)換器工作以將三相AC功率Va、Vb以及V。轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的DC功率。DC功率被提供到DC總線16的高壓側(cè)和低壓側(cè)。DC總線16的高壓側(cè)耦合到預(yù)充電繼電器50。預(yù)充電繼電器50包括并聯(lián)連接的電阻器和電容器。當(dāng)輸出功率被提供到負(fù)載時(shí)，電容器充電，而當(dāng)DC總線上的電壓飽和時(shí)，電容器放電。濾波器52被配置成濾除轉(zhuǎn)換器14產(chǎn)生的紋波電流。逆變器18從DC總線16接收DC功率。逆變器18包括三個(gè)橋臂M、56以及58，每個(gè)橋臂采用總的以附圖標(biāo)記60引用的一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)，諸如IGBT。節(jié)點(diǎn)62、64以及68在每對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間形成，并且構(gòu)成逆變器的輸出。在操作時(shí)，逆變器的固態(tài)開(kāi)關(guān)被適當(dāng)?shù)亟油ê完P(guān)斷，以產(chǎn)生期望的AC輸出功率波形。逆變器的開(kāi)關(guān)操作由控制器M來(lái)控制。輸出端子62、64以及66生成第一、第二以及第三AC功率輸出。三相輸出經(jīng)由總的以附圖標(biāo)記68 表示的三個(gè)電感器被提供到負(fù)載。盡管逆變器18被示出為采用IGBT，但是在替選實(shí)施例中，逆變器可以采用其它基于固態(tài)半導(dǎo)體的開(kāi)關(guān)器件，諸如可控硅整流管(SCR)、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO)、門(mén)極換流晶閘管(GCT)或者其它開(kāi)關(guān)器件。CMV控制濾波器40包括分別耦合到輸出62、64以及66的三個(gè)濾波器輸入72、74 以及76。在圖3的實(shí)施例中，CMV控制濾波器40包括LC濾波器70。LC濾波器70包括三個(gè)橋臂82、84以及86，每個(gè)橋臂包括電感器88、電阻器90以及電容器92。三個(gè)橋臂還在公共節(jié)點(diǎn)94處耦合在一起。CMV控制濾波器還包括電容器網(wǎng)絡(luò)100，該電容器網(wǎng)絡(luò)100包括兩個(gè)電容器96和 98。電容器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由濾波器輸出102和104耦合到DC總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)。電容器網(wǎng)絡(luò)在公共節(jié)點(diǎn)94處耦合到LC濾波器。上述CMV控制濾波器20是使用LC濾波器實(shí)現(xiàn)的。圖4是使用利用陷波濾波器構(gòu)成的CMV控制濾波器實(shí)現(xiàn)的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的電路圖。CMV控制濾波器106包括分別耦合到相應(yīng)輸出62、64以及66的三個(gè)濾波器輸入107、108以及109。陷波濾波器110分別包括三個(gè)橋臂120、122以及124。每個(gè)橋臂包括電感器112、并聯(lián)耦合的電感器114和電阻器 116、以及電容器118。每個(gè)橋臂還在公共節(jié)點(diǎn)1 處耦合在一起。CMV控制濾波器包括電容器網(wǎng)絡(luò)130，該電容器網(wǎng)絡(luò)130包括兩個(gè)電容器132和 134。電容器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由濾波器輸出136和138耦合到DC總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)。電容器網(wǎng)絡(luò)在公共節(jié)點(diǎn)1 處耦合到陷波濾波器。CMV控制濾波器通過(guò)使電流在濾波器自身內(nèi)循環(huán)，控制由于逆變器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作而產(chǎn)生的共模電壓。另外，由于濾波器沒(méi)有與地耦合，因此顯著減小了循環(huán)地電流。圖5是示出在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)CMV控制濾波器的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出處出現(xiàn)的共模電壓的圖。圖140在X軸上表示共模電壓，并且在Y軸上表示(功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)所采用的) 逆變器和轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率?？梢钥闯觯谠撌纠?，當(dāng)整流器以180Hz的頻率開(kāi)關(guān)時(shí)，生成的相應(yīng)CMV 142是大約50V。類(lèi)似地，當(dāng)逆變器以大約SKHz的開(kāi)關(guān)頻率開(kāi)關(guān)時(shí)，產(chǎn)生以
7144表示的高CMV。在功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出處產(chǎn)生的共模電壓144是大約200V。如以下所示，通過(guò)采用CMV控制濾波器可以顯著減小共模電壓。圖6是示出在實(shí)現(xiàn)CMV控制濾波器的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出處出現(xiàn)的共模電壓的圖。圖146在X軸上表示共模電壓，并且在Y軸上表示(功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)所采用的)逆變器和轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率。從圖中可以看出，在該示例中，當(dāng)整流器以180Hz的頻率開(kāi)關(guān)時(shí)， 生成的相應(yīng)CMV 148仍然是大約50V。然而，由于耦合到逆變器的CMV控制濾波器，因此由于逆變器開(kāi)關(guān)動(dòng)作而在功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出處生成的CMV 150顯著減小，在該示例中， 減小至大約3V。根據(jù)上述描述可知，本實(shí)用新型的實(shí)施例公開(kāi)了以下技術(shù)方案，包括但不限于方案1 一種三相功率轉(zhuǎn)換器，包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相交流功率輸入轉(zhuǎn)換成直流功率輸出，所述直流功率輸出被提供到直流總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；逆變器，耦合到所述直流總線并且被配置成將所述直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流輸出，其中，所述逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出；以及共模電壓控制濾波器，包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到所述逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到所述直流總線的相應(yīng)側(cè)。方案2 根據(jù)方案1所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述共模電壓控制濾波器包括電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)以及電容器網(wǎng)絡(luò)。方案3 根據(jù)方案2所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括LC濾波器。方案4 根據(jù)方案2所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括陷波濾波器。方案5 根據(jù)方案2所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電容器網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)電容器。方案6 根據(jù)方案2所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電容器網(wǎng)絡(luò)耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)。方案7 根據(jù)方案1所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述每個(gè)濾波器輸入經(jīng)由電感器耦合到所述逆變器的相應(yīng)橋臂。方案8 根據(jù)方案1所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，還包括耦合到所述直流總線的所述高壓側(cè)的再充電繼電器。方案9 一種三相功率轉(zhuǎn)換器，包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相交流功率輸入轉(zhuǎn)換成直流功率輸出，所述直流功率輸出被提供到直流總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；逆變器，耦合到所述直流總線并且被配置成將所述直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流輸出，其中，所述逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出；以及共模電壓控制濾波器，包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到所述逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到所述直流總線的相應(yīng)側(cè)；電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)；以及耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的電容器網(wǎng)絡(luò)。方案10 根據(jù)方案9所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電容器網(wǎng)絡(luò)耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)。方案11 根據(jù)方案9所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括LC濾波器。方案12 根據(jù)方案9所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括陷波濾波器。方案13 根據(jù)方案9所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電容器網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)電容器。方案14 一種三相功率轉(zhuǎn)換器，包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相交流功率輸入轉(zhuǎn)換成直流功率輸出，所述直流功率輸出被提供到直流總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；逆變器，耦合到所述直流總線并且被配置成將所述直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流輸出，其中，所述逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出；以及共模電壓控制濾波器，包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到所述逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到所述直流總線的相應(yīng)側(cè)；電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)；以及電容器網(wǎng)絡(luò)，包括兩個(gè)電容器并且耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)。方案15 根據(jù)方案14所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括LC濾波器。方案16 根據(jù)方案14所述的三相功率轉(zhuǎn)換器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括陷波濾波器。方案17 —種被適配成在功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中使用的共模電壓控制濾波器，所述濾波器包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出；電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)；以及耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)的電容器網(wǎng)絡(luò)。方案18 根據(jù)方案17所述的共模電壓控制濾波器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括LC濾波器。方案19 根據(jù)方案17所述的共模電壓控制濾波器，其中，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括陷波濾波器。方案20 根據(jù)方案17所述的共模電壓控制濾波器，其中，所述電容器網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)電容器。盡管此處已示出和描述了本實(shí)用新型的僅某些特征，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到多個(gè)變型和改變。因此，要理解的是，所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本實(shí)用新型的真正精神內(nèi)的所有這樣的變型和改變。
權(quán)利要求1 一種功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相交流功率輸入轉(zhuǎn)換成直流功率輸出，所述直流功率輸出被提供到直流總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；逆變器，耦合到所述直流總線并且被配置成將所述直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流輸出，其中，所述逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出；以及共模電壓控制濾波器，包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到所述逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到所述直流總線的相應(yīng)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述共模電壓控制濾波器包括電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)以及電容器網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括電感電容LC濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)包括陷波濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述電容器網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述電容器網(wǎng)絡(luò)耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于所述功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)還包括耦合到所述直流總線的所述高壓側(cè)的再充電繼電器。
8.—種功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相交流功率輸入轉(zhuǎn)換成直流功率輸出，所述直流功率輸出被提供到直流總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；逆變器，耦合到所述直流總線并且被配置成將所述直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流輸出，其中，所述逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出；以及共模電壓控制濾波器，包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到所述逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到所述直流總線的相應(yīng)側(cè)；電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)；以及耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的電容器網(wǎng)絡(luò)。
9.一種功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相交流功率輸入轉(zhuǎn)換成直流功率輸出，所述直流功率輸出被提供到直流總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；逆變器，耦合到所述直流總線并且被配置成將所述直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流輸出，其中，所述逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出；以及共模電壓控制濾波器，包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到所述逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到所述直流總線的相應(yīng)側(cè)；電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)；以及電容器網(wǎng)絡(luò)，包括兩個(gè)電容器并且耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)。
10. 一種被適配成在功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中使用的共模電壓控制濾波器，所述濾波器包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出； 電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)；以及耦合到所述電阻性、電容性、電感性網(wǎng)絡(luò)的公共節(jié)點(diǎn)的電容器網(wǎng)絡(luò)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，該功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換器，被配置成將三相交流功率輸入轉(zhuǎn)換成直流功率輸出，該直流功率輸出被提供到直流總線的高壓側(cè)和低壓側(cè)；以及逆變器，耦合到直流總線并且被配置成將直流功率轉(zhuǎn)換成三相交流輸出。逆變器包括三個(gè)橋臂，并且每個(gè)橋臂包括一對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)以及該對(duì)固態(tài)開(kāi)關(guān)之間的相應(yīng)輸出。該功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)還包括共模電壓控制濾波器，該共模電壓控制濾波器包括三個(gè)濾波器輸入和兩個(gè)濾波器輸出，每個(gè)濾波器輸入耦合到逆變器的相應(yīng)橋臂的輸出，并且每個(gè)濾波器輸出耦合到直流總線的相應(yīng)側(cè)。
文檔編號(hào)H02M5/458GK202221964SQ20112017883
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者加里·L·斯基賓斯基, 艾哈邁德·穆罕默德·賽義德·艾哈邁德 申請(qǐng)人:洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司