固态开关的多路输出高压隔离供能电源研究
2021-07-14方春恩薛涛付旭辉李伟陈军平
电机与控制学报 2021年6期
方春恩,薛涛,付旭辉,李伟,陈军平
(1.西华大学 电气与电子信息学院,成都 610039;2. 成都旭光电子股份有限公司,成都 610500)
0 引 言
近年,能源问题已成为制约中国经济快速发展的重要因素。世界能源发展的一个大趋势是朝着发展可再生能源的方向迈进,这是解决我国能源资源分布不平衡,电力供需紧张,实现经济可持续发展的必然选择。因而建设高压直流电网具有重要意义[1-5]。直流电网的电力电子装置中会串联多个固态开关器件以增加耐压能力,因此多路输出是供能电源的必然要求。同时,各个器件的门极驱动供能电路之间需具备高电压隔离能力。
国内外学者对串联固态开关器件的驱动供能问题提出了各种方案,一些常规方案很好的满足了高电压隔离的要求,适用于需要隔离输出路数较少的场合[6-10]。但由于体积和输出路数的限制,难以满足固态开关串联所带来的需大量隔离供能电源的问题。文献[11-12]提出了串联型交流母线思想,引入串联谐振网络改善母线电流波形,但当负载发生大幅度变化时对交流母线上的输出电流影响较大,稳定性不足。文献[13]中的多路输出隔离供电系统采用了反激式变换器拓扑,实现了20路输出,隔离电压可达30 kV,但因母线仅有一匝穿过取能磁环,采用反激式供电电路会导致母线电流的奇次谐波含量增加。文献[14]研究了用于IGBT门极驱动的电源,中间级采用了LCL谐振网络以改善输出电流波形。其不足之处为取能模块的电流传递效率不高,不适用于驱动电路所需功率较大的场合。……
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