采用零電壓開關PWM三電平直流變換器的電力整流模塊

1　引言

　　以前，在電力直流電源系統中大都采用相控電源，但相控電源在效率、紋波、噪聲等方面不盡人意；尤其現今大量采用免維護電池，相控電源的紋波大，使浮充電壓易波動，出現蓄電池脈動充放電現象，對電池損害，縮短電池壽命。因此，高頻開關電源出現后，由于其體積小，重量輕，技術指標優越，模塊化設計，Ｎ＋１熱備份，使在諸多領域得到廣泛應用。20世紀90年代以后，國外先進工業國家新建或改造電廠及變電站已全部采用高頻開關電源。如今在我國，采用高頻開關模塊式的電力直流電源系統已在行業得到認同，并推廣使用。

　　隨著高頻開關電源技術的進步，電力用高頻開關整流模塊的技術也不斷提高，本文介紹的3KW電力整流模塊采用了加鉗位二極管的零電壓開關三電平直流變換器（2），電路結構簡單、緊湊，控制電路采用了專用全橋移相控制芯片，該模塊具有輸入、輸出過欠壓保護、短路和過溫等多種保護功能。

2　主電路設計

　　主電路由輸入EMI濾波器、整流濾波、三電平直流變換器、輸出整流濾波、輸出EMI濾波器等單元組成，如下框圖：

主電路框圖
　　
　　其中，EMI濾波器起抑制高頻電磁干擾的作用。為使濾波效果好，本電力整流模塊中采用了二級共模電感。