一种三相同步整流电路及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101895214A
(43)申请公布日2010.11.24

(21)申请号CN200910107449.7

(22)申请日2009.05.20

(71)申请人深圳市英威腾电气股份有限公司
地址518055广东省深圳市南山区龙井高发科技工业园4号厂房

(72)发明人吴建安

(74)专利代理机构深圳市威世博知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人何青瓦

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
一种三相同步整流电路及其控制方
法

(57)摘要
一种三相同步整流电路，应用于四
象限变频器，具有直流端及交流端，其包
括至少3个双管封装的绝缘栅双极型晶体
管及与每一个绝缘栅双极型晶体管反并联
连接的二极管。至少3个双管封装的绝缘
栅双极型晶体管并联连接，构成三相桥式
电路。三相同步整流电路与电网之间还连
接有控制器，用于根据电网输入的三相交
流电压的相位，控制每一个绝缘栅双极型
晶体管的导通。当四象限变频器中的输入
电压大于直流母线电压时，三相同步整流
电路处于整流状态；当四象限变频器中的
直流母线电压大于输入电压时，三相同步
整流电路处于能量回馈状态。本发明通过
相位控制整流电路，成本低，开关损耗
小，抗干扰能力。另外，还提供一种同步
整流电路的控制方法。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种三相同步整流电路，应用于四象限变频器，具有直流端及交流端，其特征在
于，所述三相同步整流电路包括至少3个双管封装的绝缘栅双极型晶体管以及与每
一个绝缘栅双极型晶体管反并联连接的二极管；所述至少3个双管封装的绝缘栅双
极型晶体管并联连接，构成三相桥式电路；所述三相同步整流电路与电网之间还连
接有控制器，用于根据电网输入的三相交流电压的相位，控制每一个绝缘栅双极型
晶体管的导通；当四象限变频器中的输入电压大于直流母线电压时，所述三相同步
整流电路处于整流状态；当四象限变频器中的直流母线电压大于输入电压时，所述
三相同步整流电路处于能量回馈状态。

2.根据权利要求1所述的三相同步整流电路，其特征在于，所述三相同步整流电路
的直流端还串联有直流电抗器，用于限制三相同步整流电路中流过绝缘栅双极型晶
体管的电流突变。

3.根据权利要求1或2所述的三相同步整流电路，其特征在于，所述三相同步整流
电路的交流端还串联有交流电抗器，用于限制三相同步整流电路中流过绝缘栅双极
型晶体管的电流突变，并防止换相时直通和电网浪涌电压对绝缘栅双极型晶体管的
影响。

4.根据权利要求1所述的三相同步整流电路，其特征在于，所述三相桥式电路由3
个双管封装的绝缘栅双极型晶体管构成，一个双管对应一相；每一相均包括第一绝
缘栅双极型晶体管以及第二绝缘栅双极型晶体管；所述第一绝缘栅双极型晶体管的
集电极与直流母线的正极相连，作为三相同步整流电路的直流端；所述第二绝缘栅
双极型晶体管的发射极与直流母线的负极相连；所述第一绝缘栅双极型晶体管的发
射极与第二绝缘栅双极型晶体管的集电极相连接，公共点作为三相同步整流电路的
交流端。

5.根据权利要求4所述的三相同步整流电路，其特征在于，所述第一绝缘栅双极型
晶体管并联连接有第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一绝缘栅双极型晶
体管的发射极相连，其阴极与所述第一绝缘栅双极型晶体管的集电极相连；所述第
二绝缘栅双极型晶体管并联连接有第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第二
绝缘栅双极型晶体管的发射极相连，其阴极与所述第二绝缘栅双极型晶体管的集电
极、第一二极管的阳极相连。

6.根据权利要求1所述的三相同步整流电路，其特征在于，每一个绝缘栅双极型晶
体管的开通相位角为120°或小于120°。

7.根据权利要求1所述的三相同步整流电路，其特征在于，所述控制器包括：

三相电压检测电路，用于降压，并把电网输入的三相交流电压转换为二路线电压；

相位角计算及相序辨别模块，用于计算二路线电压的相位并还原电网三相交流电压
的初始相位；

设定模块，用于设定开通相位角；

计算模块，用于根据所还原的初始相位以及所述设定模块的设定，计算每一个绝缘
栅双极型晶体管的驱动相位角；以及

传送控制模块，用于根据所述计算模块的计算结果，传送控制信号给每一个绝缘栅
双极型晶体管。

8.一种同步整流电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收电网三相交流电压信号；

降压并转换电网三相交流电压信号为二路线电压信号；

计算二路线电压信号的相位并还原电网三相交流电压信号的初始相位；

藉由一个预设的开通相位角计算每一个绝缘栅双极型晶体管的驱动相