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1、(10)申请公布号 CN 102780400 A (43)申请公布日 2012.11.14 C N 1 0 2 7 8 0 4 0 0 A *CN102780400A* (21)申请号 201210191955.0 (22)申请日 2012.06.11 H02M 3/335(2006.01) (71)申请人清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园北京 100084-82信箱 申请人河南省电力公司郑州供电公司 (72)发明人胡伟 郑乐 张伟政 任文静 (74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人王莹 (54) 发明名称 一种用于智能变压器的隔离级电路 (57) 。
2、摘要 本发明公开了一种用于智能变压器的隔离级 电路，该电路包括半桥逆变电路、小型变压器和半 桥整流电路，其中半桥逆变电路用于实现DC到AC 的转换，小型变压器用于实现AC-AC的变压转换， 半桥整流电路用于实现AC-DC的转换。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种用于智能变压器的隔离级电路，其特征在于，该电路包括半桥逆变电路、小型变 压器和半桥整流电路，其中半桥逆变电路用于实现DC到AC的转换，小型变压器用于实现 AC-AC的变压转换，。
3、半桥整流电路用于实现AC-DC的转换。 2.如权利要求1所述的电路，其特征还在于，所述半桥逆变电路包括两个桥臂和一反 并联二极管双管，每个桥臂由1个IGBT双管构成，每个桥臂上的IGBT双管(2)中间抽头接 在所述反并联二极管双管(1)上，反并联二极管双管的中间抽头对应中压端输入，高压端 和低压端输入分别对应桥臂的上端和下端。 3.如权利要求1所述的电路，其特征还在于，所述半桥整流电路由两个桥臂构成，每个 桥臂由两个功率二极管构成。 4.如权利要求1所述的电路，其特征还在于，所述半桥整流电路连接一低通滤波器。 5.如权利要求4所述的电路，其特征还在于，所述低通滤波器由一个电感和电容构成。 6.。
4、如权利要求2所述的电路，其特征还在于，所述IGBT采用PI移相控制来调节输出的 交流电压。 权 利 要 求 书CN 102780400 A 1/2页 3 一种用于智能变压器的隔离级电路 技术领域 0001 本发明涉及智能变压器领域，特别涉及一种用于智能变压器的隔离级电路。 背景技术 0002 智能变压器通过电力电子变换技术和高频变压器实现电力系统中的电压变换和 能量传递，可以灵活控制变压器原副边电压幅值和相位，具有更高的稳定性，可对各种交直 流分布式电源进行整合，以及实现电力市场下功率潮流的实时控制，拥有极为广阔的应用 前景。智能变压器一般由三级构成，即输入级、隔离级和输出级，包括电路拓扑和功。
5、率开关 器件的控制侧罗，每一级的性能都对智能变压器整体的性能有所影响，设计的时候需要考 虑的技术要点主要包括输入输出的电压等级、开关损耗以及可靠性问题。 0003 为了实现变换后的电压，现有技术中均是采用直接使用斩波实现DC-DC的技术方 案，但这种技术方案并不能有效的根据需要变换直流电压等级。 发明内容 0004 (一)要解决的技术问题 0005 本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够有效根据需要变换直流电压等级 的隔离级电路。 0006 (二)技术方案 0007 为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于智能变压器的隔离级电路，该电路 包括半桥逆变电路、小型变压器和半桥整流电路，其中半桥。
6、逆变电路用于实现DC到AC的转 换，小型变压器用于实现AC-AC的变压转换，半桥整流电路用于实现AC-DC的转换。 0008 进一步地，所述半桥逆变电路包括两个桥臂和一反并联二极管双管，每个桥臂由1 个IGBT双管构成，每个桥臂上的IGBT双管(2)中间抽头接在所述反并联二极管双管(1) 上，反并联二极管双管的中间抽头对应中压端输入，高压端和低压端输入分别对应桥臂的 上端和下端。 0009 进一步地，所述半桥整流电路由两个桥臂构成，每个桥臂由两个功率二极管构成。 0010 进一步地，所述半桥整流电路连接一低通滤波器。 0011 进一步地，所述低通滤波器由一个电感和电容构成。 0012 进一步地。
7、，所述IGBT采用PI移相控制来调节输出的交流电压。 0013 (三)有益效果 0014 本发明的隔离级电路，能够有效根据需要变换直流电压等级，扩大了智能变压器 的输入输出范围，并且起到电气隔离作用。 附图说明 0015 图1是本发明的电路结构图。 说 明 书CN 102780400 A 2/2页 4 具体实施方式 0016 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 0017 实施例1 0018 本发明将隔离级的功能分成两部分，首先采用简单的半桥逆变电路，实现DC-AC 的功能，然后采用半桥整流电路，实现AC-DC的功。
8、能，AC与AC之间使用小型常规变压器作 为隔离级。 0019 半桥逆变电路中，输入是来自智能变压器输入级电路输入的三电平，半桥一共由 两个桥臂构成，每个桥臂由两个IGBT构成，每个IGBT都有相同功率等级的二极管反并联， 起到保护和续流的作用。 0020 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双 极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件， 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。 0021 DC-AC输出给一个小型的常规变压器，主要起到电气隔离的作用。 002。
9、2 AC-DC电路中，变压器输出给半桥整流电路，半桥整流电路由两个桥臂构成，每个 桥臂由两个功率二极管构成。 0023 AC-DC输出接一个低通滤波器之后输出给智能变压器的输出级，低通滤波器由一 个电感和电容构成。 0024 IGBT的控制采用PI移相控制，即通过调节T1、T2、T3、T4移相角的大小来调节输 出的交流电压。 0025 实施例2 0026 如图1所示。 0027 隔离级电路分成输入、DC-AC、AC-AC、AC-DC、输出五个部分。 0028 输入电路为三电平电路，高压端、中压端和低压端分别接输入级对应的端口。 0029 DC-AC电路的每个桥臂由1个IGBT双管(2)构成，一。
10、共有两个桥臂。每个桥臂上 的IGBT双管(2)中间抽头接在反并联二极管双管(1)上，反并联二极管双管的中间抽头对 应中压端输入，高压端和低压端输入分别对应桥臂的上端和下端。 0030 AC-AC电路由1个小型常规变压器(3)构成。 0031 AC-DC电路功率二极管半桥整流电路(4)构成。 0032 输出电路串联1个电感(5)后并联1个电容(6)构成。 0033 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。 说 明 书CN 102780400 A 1/1页 5 图1 说 明 书 附 图CN 102780400 A 。