使用中点法的复合AC到DC功率转换器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103051212A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103051212A(43)申请公布日2013.04.17(21)申请号201210478562.8(22)申请日2012.10.11(30)优先权数据13/271,7852011.10.12US(71)申请人霍尼韦尔国际公司地址美国新泽西州(72)发明人W·瓦尔E·贾内夫(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人谢攀卢江(51)Int.Cl.H02M7/06(2006.01)H02M5/10(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图1212页(54)发明名称使用中点法的复合AC到DC功率转换器(57)摘要本发明涉及使用中点法的复合AC到DC功率转换器。一种24-脉冲和18-脉冲复合AC到DC转换器是并行使用两种或更多种转换方法的转换器。转换器可以包括主整流器，其接收输入AC信号的至少一部分，自耦变压器，其输出电压具有比输入AC信号低的振幅，以及多个辅助桥式整流器，每个辅助桥式整流器接收来自自耦变压器的每个腿的输出。在本发明的实施例中，主整流器可以接收负载电流的大部分，从而允许每个辅助桥式整流器通常比主整流器小。CN10352ACN103051212A权利要求书1/1页1.一种复合24-脉冲AC到DC转换器(20)包括：主整流器(24)，接收输入AC波形(26)的至少一部分；自耦变压器(20a，20b，20c)，包括三组三相输出，并且其输出电压具有比输入AC波形低的振幅；以及多个辅助桥式整流器(22a，22b，22c)，每个辅助桥式整流器接收来自自耦变压器的每个腿的输出，每个辅助桥式整流器通常比主整流器小，其中来自自耦变压器的每个腿的每个输出与主整流器的输出并联连接，并且自耦变压器的每个腿满足使用等边三角形的顶点构造的变压器矢量图，其中顶点之间摆动的弧与三角形的一个腿长度相等，并且自耦变压器的相输出的数目由从等边三角形的中点引出的射线数目确定。2.根据权利要求1所述的复合24-脉冲AC到DC转换器，其中输入AC波形被分为通过主整流器整流的负载电流的大部分和流过自耦变压器以通过辅助桥式整流器整流的负载电流的其余部分。3.根据权利要求2所述的复合24-脉冲AC到DC转换器，其中射线与弧的交点被用来设计自耦变压器的绕组电压比和互连。4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合24-脉冲AC到DC转换器，其中所述24-脉冲AC到DC转换器的输出对输入电流引起非常小的谐波。5.一种利用18-脉冲AC到DC转换器(20)将AC功率转换成DC功率的方法，该方法包括：使负载电流的第一部分通过主整流器(24)；使负载电流的第二部分通过自耦变压器(20a，20b，20c)，自耦变压器所具有的输出电压具有比输入AC波形低的振幅；以及利用多个辅助桥式整流器(22a，22b，22c)整流来自自耦变压器的输出，每个辅助桥式整流器接收来自自耦变压器的每个腿的输出，其中辅助桥式整流器的输出并联连接到主整流器的输出，以及自耦变压器的每个腿满足使用等边三角形的顶点构造的变压器矢量图，其中顶点之间摆动的弧与三角形的一个腿长度相等，并且自耦变压器的相输出的数目由从等边三角形的中点引出的射线数目确定，所述射线在三角形的两等边之间等间隔，并且每一射线从相对的顶点延伸至沿弧的一点。6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括通过向自耦变压器提供占总AC输入的小部分的第二部分来最小化自耦变压器的损耗。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中第一部分是负载电流的大部分，并且第二部分是负载电流的其余部分。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中每个辅助桥式整流器通常比主整流器小。2CN103051212A说明书1/6页使用中点法的复合AC到DC功率转换器背景技术[0001]本发明涉及一种用于采用复合技术的电功率交流(AC)到直流(DC)转换器的装置和方法，并且，尤其涉及一种用于利用并行运行的多于一种类型的转换技术的电功率AC到DC转换器的装置和方法。[0002]AC到DC转换器在现代航天/军事工业中扮演着重要角色。尤其在用于飞机和太空船的多电结构(MEA)领域中更是如此。[0003]商用飞机业务正朝着MEA前进，其不具有放气环境控制系统(ECS)、变频(VF)功率分配系统，以及电驱动。典型的例子是波音787平台。空客A350飞机采用了大量的MEA元件。在未来，下一代波音飞机(代替737)和空客飞机(代替A320)，将最有可能使用MEA。一些军用飞机除了其他功能外尤其已经将MEA用于主要和辅助飞行控制。[0004]军用地面车辆向混合电动技术迁移，其主推进是由电力驱动来执行的。因此，在该领域中已经出现了对增强的功率电子技术的大量