本發(fā)明涉及電力電子變換技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種隔離型三相AC-DC變換器。

背景技術(shù)：

AC-DC電力變換器是一種電能轉(zhuǎn)換裝置，可以將交流電變換為直流電。電能由交流側(cè)傳輸?shù)街绷鱾?cè)的變換稱為整流。常見的整流電路有單相整流、多相整流、可控整流、不可控整流、全波整流和橋式整流等。傳統(tǒng)的整流方式會(huì)帶來一系列的問題，比如電網(wǎng)側(cè)諧波電流大、輸入輸出不隔離、調(diào)壓范圍有限等，因此，新型的AC-DC電力變換不斷被研究設(shè)計(jì)出來。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，通過高頻交流斬波、使用變壓器升降壓、采用PFC進(jìn)行功率校正的AC-DC變換電路非常少。李朋等人在2011年的《四川兵工學(xué)報(bào)》上提出了一種新型的三相輸入AC-DC輸出串聯(lián)全橋組合變換器拓?fù)?，該拓?fù)淙齻€(gè)模塊完全相同，各模塊的供電方式均為單相輸入，降低了各模塊主要原器件的電壓應(yīng)力，減小了輸入和輸出的濾波電容的容值，提高了變換器的可靠性、功率因數(shù)和功率密度；樊長(zhǎng)鑫等人在2015年的《電力電子技術(shù)》上提出了一種組合式三相AC-DC單級(jí)校正變換器，該變換器將三相電分為3個(gè)單相電作為輸入，依次經(jīng)過輸入濾波、全橋整流、全橋逆變、高頻變壓器變換、全橋整流和輸出濾波等電路，得到直流電壓，該變換器提出了一種正弦波調(diào)制的策略，使得輸入電流具有很好的正弦度并與輸入電壓之間無相位差，實(shí)現(xiàn)PFC的功能。該變換器還結(jié)合了傳統(tǒng)的輸出電壓電流雙閉環(huán)控制達(dá)到了穩(wěn)定輸出電壓的效果。專利方面，金科等人在2013年公開了一種單極式隔離型三相雙向AC-DC變換器，該變換器中三相橋臂的三個(gè)橋臂中點(diǎn)分別與一個(gè)交流側(cè)電感和一個(gè)雙向開關(guān)相連，三個(gè)雙向開關(guān)的另一端均與隔離變壓器原邊繞組同名端相連，半橋橋臂與三相橋臂并聯(lián)，橋臂中點(diǎn)與隔離變壓器原邊繞組異名端相連，隔離變壓器副邊繞組與整流/逆變橋臂的兩個(gè)重點(diǎn)相連，整流/逆變橋臂與直流側(cè)濾波電容并聯(lián)，該變換器實(shí)現(xiàn)了輸入與輸出電氣隔離、功率因數(shù)控制、升降壓輸出等功能。

綜上所述，目前對(duì)三相AC-DC變換電路的研究非常多，而且許多方法都很有創(chuàng)新性，但仍然存在一些不足，比如元件體積和重量大、控制策略復(fù)雜、輸入側(cè)諧波大等，因此，隨著實(shí)踐應(yīng)用的推廣，設(shè)計(jì)一種可以大大減小系統(tǒng)體積重量、隔離輸入輸出端電壓、提高輸入端功率因數(shù)、控制策略簡(jiǎn)單的三相AC-DC電路的需求隨之產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種隔離型三相AC-DC變換器。

根據(jù)本發(fā)明提供的隔離型三相AC-DC變換器，包括三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路、三組獨(dú)立的整流電路和三組獨(dú)立的校正(PFC)電路；其中，三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路的輸入端分別與三相交流相電壓連接，三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路的輸出端分別與三組獨(dú)立的整流電路的輸入端連接，三組獨(dú)立的整流電路的輸出端分別與三組獨(dú)立的校正電路的輸入端連接，三組獨(dú)立的校正電路的輸出端連接至用于產(chǎn)生三相交流相電壓的交流電網(wǎng)。

優(yōu)選地，所述三相交流相電壓為星型連接。

每一相首先通過高頻交流斬波電路進(jìn)行斬波，產(chǎn)生高頻交流電壓，之后通過一個(gè)變壓器進(jìn)行升降壓，之后由整流電路對(duì)其進(jìn)行整流，產(chǎn)生直流電壓，然后通過校正電路實(shí)現(xiàn)整流電路輸出端的功率因數(shù)接近1的效果，反射到輸入端交流電網(wǎng)后，使得輸入端的功率因數(shù)也接近1。最后將各相輸出端的直流電壓并聯(lián)在一起，提高了大電流的供應(yīng)能力。

優(yōu)選地，所述三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路結(jié)構(gòu)包括：雙向型開關(guān)器件S11、雙向型開關(guān)器件S12、雙向型開關(guān)器件S13、雙向型開關(guān)器件S14、雙向型開關(guān)器件S15、雙向型開關(guān)器件S16、雙向型開關(guān)器件S17、雙向型開關(guān)器件S18、雙向型開關(guān)器件S19、雙向型開關(guān)器件S110、雙向型開關(guān)器件S111和雙向型開關(guān)器件S112，變壓器T1、變壓器T2和變壓器T3。

具體地，雙向型開關(guān)器件S11、雙向型開關(guān)器件S12、雙向型開關(guān)器件S13和雙向型開關(guān)器件S14與變壓器T1構(gòu)成A相高頻交流斬波電路，雙向型開關(guān)器件S11的一端與三相交流相電壓中的A相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關(guān)器件S11的另一端與雙向型開關(guān)器件S12的一端相連，雙向型開關(guān)器件S12的另一端與A相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關(guān)器件S13的一端與雙向型開關(guān)器件S11和A相電壓的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S13的另一端與雙向型開關(guān)器件S14的一端相連，雙向型開關(guān)器件S14的另一端與雙向型開關(guān)器件S12和A相電壓的連接點(diǎn)(零線)相連，變壓器T1的同名端與雙向型開關(guān)器件S11和雙向型開關(guān)器件S12的連接點(diǎn)相連，變壓器T1的異名端與雙向型開關(guān)器件S13和雙向型開關(guān)器件S14的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S15、雙向型開關(guān)器件S16、雙向型開關(guān)器件S17和雙向型開關(guān)器件S18與變壓器T2構(gòu)成B相高頻交流斬波電路，雙向型開關(guān)器件S15的一端與三相交流相電壓中的B相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關(guān)器件S15的另一端與雙向型開關(guān)器件S16的一端相連，雙向型開關(guān)器件S16的另一端與B相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關(guān)器件S17的一端與雙向型開關(guān)器件S15和B相電壓的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S17的另一端與雙向型開關(guān)器件S18的一端相連，雙向型開關(guān)器件S18的另一端與雙向型開關(guān)器件S16和B相電壓的連接點(diǎn)(零線)相連，變壓器T2的同名端與雙向型開關(guān)器件S15和雙向型開關(guān)器件S16的連接點(diǎn)相連，變壓器T2的異名端與雙向型開關(guān)器件S17和雙向型開關(guān)器件S18的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S19、雙向型開關(guān)器件S110、雙向型開關(guān)器件S111和S112與變壓器T3構(gòu)成C相高頻交流斬波電路，雙向型開關(guān)器件S19的一端與三相交流相電壓中的C相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關(guān)器件S19的另一端與雙向型開關(guān)器件S110的一端相連，雙向型開關(guān)器件S110的另一端與C相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關(guān)器件S111的一端與雙向型開關(guān)器件S19和C相電壓的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S111的另一端與雙向型開關(guān)器件S112的一端相連，雙向型開關(guān)器件S112的另一端與雙向型開關(guān)器件S110和C相電壓的連接點(diǎn)(零線)相連，變壓器T3的同名端與雙向型開關(guān)器件S19和雙向型開關(guān)器件S110的連接點(diǎn)相連，變壓器T3的異名端與雙向型開關(guān)器件S111和雙向型開關(guān)器件S112的連接點(diǎn)相連。

優(yōu)選地，所述三組獨(dú)立的整流電路結(jié)構(gòu)包括：雙向型開關(guān)器件S21、雙向型開關(guān)器件S22、雙向型開關(guān)器件S23、雙向型開關(guān)器件S24、雙向型開關(guān)器件S25、雙向型開關(guān)器件S26、雙向型開關(guān)器件S27、雙向型開關(guān)器件S28、雙向型開關(guān)器件S29、雙向型開關(guān)器件S210、雙向型開關(guān)器件S211和雙向型開關(guān)器件S212。

具體地，雙向型開關(guān)器件S21、雙向型開關(guān)器件S22、雙向型開關(guān)器件S23和雙向型開關(guān)器件S24構(gòu)成A相整流電路，雙向型開關(guān)器件S21的一端與變壓器T1副邊的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S21的另一端與雙向型開關(guān)器件S23的一端相連，雙向型開關(guān)器件S22的一端與雙向型開關(guān)器件S21和變壓器T1副邊的同名端的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S22的另一端與雙向型開關(guān)器件S24的一端相連，雙向型開關(guān)器件S23的另一端與雙向型開關(guān)器件S24的另一端相連，變壓器T1副邊的異名端與雙向型開關(guān)器件S23和雙向型開關(guān)器件S24的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S25、雙向型開關(guān)器件S26、雙向型開關(guān)器件S27和雙向型開關(guān)器件S28構(gòu)成B相整流電路，雙向型開關(guān)器件S25的一端與變壓器T2副邊的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S25的另一端與雙向型開關(guān)器件S27的一端相連，雙向型開關(guān)器件S26的一端與雙向型開關(guān)器件S25和變壓器T2副邊的同名端的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S26的另一端與雙向型開關(guān)器件S28的一端相連，雙向型開關(guān)器件S27的另一端與雙向型開關(guān)器件S28的另一端相連，變壓器T2副邊的異名端與雙向型開關(guān)器件S27和雙向型開關(guān)器件S28的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S29、雙向型開關(guān)器件S210、雙向型開關(guān)器件S211和雙向型開關(guān)器件S212構(gòu)成C相整流電路，雙向型開關(guān)器件S29的一端與變壓器T3副邊的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S29的另一端與雙向型開關(guān)器件S211的一端相連，雙向型開關(guān)器件S210的一端與雙向型開關(guān)器件S29和變壓器T3副邊的同名端的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S210的另一端與雙向型開關(guān)器件S212的一端相連，雙向型開關(guān)器件S211的另一端與雙向型開關(guān)器件S212的另一端相連，變壓器T3副邊的異名端與雙向型開關(guān)器件S211和雙向型開關(guān)器件S212的連接點(diǎn)相連。

優(yōu)選地，所述三組獨(dú)立的校正電路結(jié)構(gòu)包括：電感L1、電感L2和電感L3，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3，二極管D1、二極管D2和二極管D3，電解電容F1、電解電容E2和電解電容E3。

具體地，電感L1、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1、二極管D1和電解電容E1構(gòu)成A相校正電路，電感L1的一端與雙向型開關(guān)器件S21和雙向型開關(guān)器件S23的連接點(diǎn)相連，電感L1的另一端與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的漏極相連，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的源極與雙向型開關(guān)器件S22和雙向型開關(guān)器件S24的連接點(diǎn)相連，二極管D1的陽極與電感L1和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的連接點(diǎn)相連，電解電容E1的正極與二極管D1的負(fù)極相連，電解電容E1的負(fù)極與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的源極相連；電感L2、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2、二極管D2和電解電容E2構(gòu)成B相校正電路，電感L2的一端與雙向型開關(guān)器件S25和雙向型開關(guān)器件S27的連接點(diǎn)相連，電感L2的另一端與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的漏極相連，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的源極與雙向型開關(guān)器件S26和雙向型開關(guān)器件S28的連接點(diǎn)相連，二極管D2的陽極與電感L2和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的連接點(diǎn)相連，電解電容E2的正極與二極管D2的負(fù)極相連，電解電容E2的負(fù)極與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的源極相連；電感L3、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3、二極管D3和電解電容E3構(gòu)成C相校正電路，電感L3的一端與雙向型開關(guān)器件S29和雙向型開關(guān)器件S211的連接點(diǎn)相連，電感L3的另一端與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的漏極相連，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的源極與雙向型開關(guān)器件S210和雙向型開關(guān)器件S212的連接點(diǎn)相連，二極管D3的陽極與電感L3和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的連接點(diǎn)相連，電解電容E3的正極與二極管D3的負(fù)極相連，電解電容E3的負(fù)極與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的源極相連。

本發(fā)明的工作過程及工作原理為：三相交流相電壓各自經(jīng)由獨(dú)立的AC-DC變換器進(jìn)行電力變換。每相的輸入交流電壓首先由高頻交流斬波電路進(jìn)行高頻斬波，得到高頻脈沖交流電壓，之后通過變壓器進(jìn)行電壓幅值變換，通過變壓器副邊輸出幅值不同的高頻脈沖交流電壓，接著由整流電路進(jìn)行整流，得到直流電壓，再通過校正電路進(jìn)行電流電壓相位跟蹤，使得PFC前端的功率因數(shù)接近1，也就使得輸入端的功率因數(shù)接近1。最后將得到的三組獨(dú)立的直流電壓并聯(lián)起來，增大了電流的供應(yīng)能力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明提供的隔離型三相AC-DC變換器利用雙向型開關(guān)器件構(gòu)成的高頻交流斬波電路對(duì)輸入交流電壓進(jìn)行高頻斬波，使得頻率得到極大提高，可以使變壓器的重量和體積能夠大大減小。

2、本發(fā)明利用變壓器進(jìn)行升降壓變換，易于操作，而且實(shí)現(xiàn)了輸入端和輸出端的電氣隔離。

3、本發(fā)明利用PFC模塊提供了校正功能，保證了輸入端的功率因數(shù)接近1，使得AC-DC變換產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的危害大大減小。

4、本發(fā)明將三組獨(dú)立輸出的直流電壓并聯(lián)起來，提高了電流的輸出能力。

5、本發(fā)明電路拓?fù)浜?jiǎn)明，控制策略簡(jiǎn)單，有利于推廣和應(yīng)用。

6、本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于整體構(gòu)思，實(shí)現(xiàn)三相功率因數(shù)校正，可以應(yīng)用于三相電源電力電子變壓器應(yīng)用場(chǎng)合。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明提供的實(shí)施例的電路原理圖。

圖2(a)為單相交流輸入電壓與期望輸入電流波形圖。

圖2(b)為雙向型開關(guān)器件S11、S12、S13和S14的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形圖。

圖2(c)為高頻交流斬波電路輸出即變壓器初級(jí)電壓波形圖。

圖2(d)為變壓器次級(jí)電壓波形圖。

圖2(e)為雙向型開關(guān)器件S21、S22、S23和S24的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形圖。

圖2(f)為整流電路輸出電壓波形圖。

圖2(g)為校正電路輸出電壓波形圖。

圖1中，1為A相高頻交流斬波電路，2為B相高頻交流斬波電路，3為C相高頻交流斬波電路，4為A相整流電路，5為B相整流電路，6為C相整流電路，7為A相功率因數(shù)校正電路，8為B相功率因數(shù)校正電路，9為C相功率因數(shù)校正電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

根據(jù)本發(fā)明提供的隔離型三相AC-DC變換器，包括三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路、整流電路和校正(PFC)電路。其中，三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路的輸入端分別與三相交流相電壓(A相電壓、B相電壓和C相電壓)連接，三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路的輸出端分別與三組獨(dú)立的整流電路的輸入端連接，三組獨(dú)立的整流電路的輸出端分別與三組獨(dú)立的校正電路的輸入端連接，三組獨(dú)立的校正電路的輸出端連接雜一起，得到一路直流電壓輸出。

輸入的三相交流相電壓為星型連接。

每一相首先通過高頻交流斬波電路進(jìn)行斬波，產(chǎn)生幅值按照電網(wǎng)工頻正弦電壓瞬時(shí)值變化的高頻交流電壓，之后通過一個(gè)變壓器進(jìn)行升壓或降壓，之后由整流電路對(duì)其進(jìn)行整流，產(chǎn)生正弦半波的直流電壓，然后通過校正電路實(shí)現(xiàn)整流電路輸出端的功率因數(shù)接近1的效果，反射到輸入端交流電網(wǎng)后，使得輸入端的功率因數(shù)也接近1。最后將各相輸出端的直流電壓并聯(lián)在一起，提高了大電流的供應(yīng)能力。

優(yōu)選地，所述三組獨(dú)立的高頻交流斬波電路包括：雙向型開關(guān)器件S11、雙向型開關(guān)器件S12、雙向型開關(guān)器件S13、雙向型開關(guān)器件S14、雙向型開關(guān)器件S15、雙向型開關(guān)器件S16、雙向型開關(guān)器件S17、雙向型開關(guān)器件S18、雙向型開關(guān)器件S19、雙向型開關(guān)器件S110、雙向型開關(guān)器件S111和雙向型開關(guān)器件S112，變壓器T1、變壓器T2和變壓器T3。

具體地，雙向型開關(guān)器件S11、雙向型開關(guān)器件S12、雙向型開關(guān)器件S13和雙向型開關(guān)器件S14與變壓器T1構(gòu)成A相高頻交流斬波電路，雙向型開關(guān)器件S11的一端與A相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關(guān)器件S11的另一端與雙向型開關(guān)器件S12的一端相連，雙向型開關(guān)器件S12的另一端與A相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關(guān)器件S13的一端與雙向型開關(guān)器件S11和A相電壓的連接點(diǎn)(零線)相連，雙向型開關(guān)器件S13的另一端與雙向型開關(guān)器件S14的一端相連，雙向型開關(guān)器件S14的另一端與雙向型開關(guān)器件S12和A相電壓的連接點(diǎn)相連，變壓器T1的同名端與雙向型開關(guān)器件S11和雙向型開關(guān)器件S12的連接點(diǎn)相連，變壓器T1的異名端與雙向型開關(guān)器件S13和雙向型開關(guān)器件S14的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S15、雙向型開關(guān)器件S16、雙向型開關(guān)器件S17和雙向型開關(guān)器件S18與變壓器T2構(gòu)成B相高頻交流斬波電路，雙向型開關(guān)器件S15的一端與B相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關(guān)器件S15的另一端與雙向型開關(guān)器件S16的一端相連，雙向型開關(guān)器件S16的另一端與B相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關(guān)器件S17的一端與雙向型開關(guān)器件S15和B相電壓的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S17的另一端與雙向型開關(guān)器件S18的一端相連，雙向型開關(guān)器件S18的另一端與雙向型開關(guān)器件S16和B相電壓的連接點(diǎn)(零線)相連，變壓器T2的同名端與雙向型開關(guān)器件S15和雙向型開關(guān)器件S16的連接點(diǎn)相連，變壓器T2的異名端與雙向型開關(guān)器件S17和雙向型開關(guān)器件S18的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S19、雙向型開關(guān)器件S110、雙向型開關(guān)器件S111和S112與變壓器T3構(gòu)成C相高頻交流斬波電路，雙向型開關(guān)器件S19的一端與C相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關(guān)器件S19的另一端與雙向型開關(guān)器件S110的一端相連，雙向型開關(guān)器件S110的另一端與C相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關(guān)器件S111的一端與雙向型開關(guān)器件S19和C相電壓的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S111的另一端與雙向型開關(guān)器件S112的一端相連，雙向型開關(guān)器件S112的另一端與雙向型開關(guān)器件S110和C相電壓的連接點(diǎn)(零線)相連，變壓器T3的同名端與雙向型開關(guān)器件S19和雙向型開關(guān)器件S110的連接點(diǎn)相連，變壓器T3的異名端與雙向型開關(guān)器件S111和雙向型開關(guān)器件S112的連接點(diǎn)相連。

優(yōu)選地，所述三組獨(dú)立的整流電路結(jié)構(gòu)包括：雙向型開關(guān)器件S21、雙向型開關(guān)器件S22、雙向型開關(guān)器件S23、雙向型開關(guān)器件S24、雙向型開關(guān)器件S25、雙向型開關(guān)器件S26、雙向型開關(guān)器件S27、雙向型開關(guān)器件S28、雙向型開關(guān)器件S29、雙向型開關(guān)器件S210、雙向型開關(guān)器件S211和雙向型開關(guān)器件S212。

具體地，雙向型開關(guān)器件S21、雙向型開關(guān)器件S22、雙向型開關(guān)器件S23和雙向型開關(guān)器件S24構(gòu)成A相整流電路，雙向型開關(guān)器件S21的一端與變壓器T1副邊的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S21的另一端與雙向型開關(guān)器件S23的一端相連，雙向型開關(guān)器件S22的一端與雙向型開關(guān)器件S21和變壓器T1副邊的同名端的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S22的另一端與雙向型開關(guān)器件S24的一端相連，雙向型開關(guān)器件S23的另一端與雙向型開關(guān)器件S24的另一端相連，變壓器T1副邊的異名端與雙向型開關(guān)器件S23和雙向型開關(guān)器件S24的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S25、雙向型開關(guān)器件S26、雙向型開關(guān)器件S27和雙向型開關(guān)器件S28構(gòu)成B相整流電路，雙向型開關(guān)器件S25的一端與變壓器T2副邊的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S25的另一端與雙向型開關(guān)器件S27的一端相連，雙向型開關(guān)器件S26的一端與雙向型開關(guān)器件S25和變壓器T2副邊的同名端的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S26的另一端與雙向型開關(guān)器件S28的一端相連，雙向型開關(guān)器件S27的另一端與雙向型開關(guān)器件S28的另一端相連，變壓器T2副邊的異名端與雙向型開關(guān)器件S27和雙向型開關(guān)器件S28的連接點(diǎn)相連；雙向型開關(guān)器件S29、雙向型開關(guān)器件S210、雙向型開關(guān)器件S211和雙向型開關(guān)器件S212構(gòu)成C相整流電路，雙向型開關(guān)器件S29的一端與變壓器T3副邊的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S29的另一端與雙向型開關(guān)器件S211的一端相連，雙向型開關(guān)器件S210的一端與雙向型開關(guān)器件S29和變壓器T3副邊的同名端的連接點(diǎn)相連，雙向型開關(guān)器件S210的另一端與雙向型開關(guān)器件S212的一端相連，雙向型開關(guān)器件S211的另一端與雙向型開關(guān)器件S212的另一端相連，變壓器T3副邊的異名端與雙向型開關(guān)器件S211和雙向型開關(guān)器件S212的連接點(diǎn)相連。

優(yōu)選地，所述三組獨(dú)立的校正電路結(jié)構(gòu)包括：電感L1、電感L2和電感L3，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3，二極管D1、二極管D2和二極管D3，電解電容E1、電解電容E2和電解電容E3。

具體地，電感L1、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1、二極管D1和電解電容E1構(gòu)成A相校正電路，電感L1的一端與雙向型開關(guān)器件S21和雙向型開關(guān)器件S23的連接點(diǎn)相連，電感L1的另一端與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的漏極相連，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的源極與雙向型開關(guān)器件S22和雙向型開關(guān)器件S24的連接點(diǎn)相連，二極管D1的陽極與電感L1和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的連接點(diǎn)相連，電解電容E1的正極與二極管D1的負(fù)極相連，電解電容E1的負(fù)極與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的源極相連；電感L2、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2、二極管D2和電解電容E2構(gòu)成B相校正電路，電感L2的一端與雙向型開關(guān)器件S25和雙向型開關(guān)器件S27的連接點(diǎn)相連，電感L2的另一端與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的漏極相連，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的源極與雙向型開關(guān)器件S26和雙向型開關(guān)器件S28的連接點(diǎn)相連，二極管D2的陽極與電感L2和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的連接點(diǎn)相連，電解電容E2的正極與二極管D2的負(fù)極相連，電解電容E2的負(fù)極與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的源極相連；電感L3、逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3、二極管D3和電解電容E3構(gòu)成C相校正電路，電感L3的一端與雙向型開關(guān)器件S29和雙向型開關(guān)器件S211的連接點(diǎn)相連，電感L3的另一端與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的漏極相連，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的源極與雙向型開關(guān)器件S210和雙向型開關(guān)器件S212的連接點(diǎn)相連，二極管D3的陽極與電感L3和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的連接點(diǎn)相連，電解電容E3的正極與二極管D3的負(fù)極相連，電解電容E3的負(fù)極與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的源極相連。

本發(fā)明的工作過程及工作原理為：三相交流相電壓各自經(jīng)由獨(dú)立的AC-DC變換器進(jìn)行電力變換。每相的輸入交流電壓首先由高頻交流斬波電路進(jìn)行高頻斬波，得到高頻脈沖交流電壓，之后通過各自的變壓器進(jìn)行電壓幅值變換，升壓或降壓，通過變壓器副邊輸出幅值不同的高頻脈沖交流電壓，接著由整流電路進(jìn)行整流，得到正弦半波的直流電壓，再通過校正電路進(jìn)行電流電壓相位跟蹤，使得整流電路前端的功率因數(shù)接近1，也就使得交流電網(wǎng)輸入端的功率因數(shù)接近1。最后將得到的三組獨(dú)立的直流電壓并聯(lián)起來，增大了電流的供應(yīng)能力。

本發(fā)明重要的是高頻交流斬波電路和校正電路。由雙向型開關(guān)器件組成的全橋電路對(duì)輸入交流電壓進(jìn)行斬波，由此得到高頻交流電。通過把輸入電壓高頻化，可以大大減小用來做電壓幅值變換的變壓器T1的體積和重量，同時(shí)變壓器的應(yīng)用也使得電壓輸入端和輸出端實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，提高了輸入端的安全性；校正電路用來對(duì)由變壓器副邊整流得到的電壓進(jìn)行電壓電流跟蹤，使得電流相位跟隨電壓相位波動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)接近1的效果，也就保證了輸入端的功率因數(shù)接近1。

如圖1所示，本實(shí)施例提供的隔離型三相AC-DC變換器，具有體積重量小、輸入輸出端電氣隔離、功率因數(shù)高、輸出電流大等特點(diǎn)。

本實(shí)施例中，所述的隔離型三相AC-DC變換器，包括雙向型開關(guān)器件S11-S112，變壓器T1-T3，雙向型開關(guān)器件S21-S212，電感L1-L3，逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1-TS3，二極管D1-D3，電解電容E1-E3，其中：

雙向型開關(guān)器件S11的一端分別與A相電壓輸入端的一端和雙向型開關(guān)器件S13的一端相連，雙向型開關(guān)器件S11的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S12的一端和變壓器T1的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S13的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S14的一端和變壓器T1的異名端相連，雙向型開關(guān)器件S14的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S12的另一端和A相電壓輸入端的另一端相連；

雙向型開關(guān)器件S21的一端分別與電感L1的一端和雙向型開關(guān)器件S23的一端相連，雙向型開關(guān)器件S21的另一端分別與變壓器T1副邊的同名端和雙向型開關(guān)器件S22的一端相連，雙向型開關(guān)器件S23的另一端分別與變壓器T1的異名端和雙向型開關(guān)器件S24的一端相連，電感L1的另一端分別與二極管D1的陽極和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的漏極相連，二極管D1的負(fù)極與電解電容E1的正極相連，電解電容E1的負(fù)極分別與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS1的源極、雙向型開關(guān)器件S22的另一端和雙向型開關(guān)器件S24的另一端相連；

雙向型開關(guān)器件S15的一端分別與B相電壓輸入端的一端和雙向型開關(guān)器件S17的一端相連，雙向型開關(guān)器件S15的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S16的一端和變壓器T2的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S17的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S18的一端和變壓器T2的異名端相連，雙向型開關(guān)器件S18的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S16的另一端和B相電壓輸入端的另一端相連；

雙向型開關(guān)器件S25的一端分別與電感L2的一端和雙向型開關(guān)器件S27的一端相連，雙向型開關(guān)器件S25的另一端分別與變壓器T2副邊的同名端和雙向型開關(guān)器件S26的一端相連，雙向型開關(guān)器件S27的另一端分別與變壓器T2的異名端和雙向型開關(guān)器件S28的一端相連，電感L2的另一端分別與二極管D2的陽極和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的漏極相連，二極管D2的負(fù)極與電解電容E2的正極相連，電解電容E2的負(fù)極分別與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS2的源極、雙向型開關(guān)器件S26的另一端和雙向型開關(guān)器件S28的另一端相連；

雙向型開關(guān)器件S19的一端分別與C相電壓輸入端的一端和雙向型開關(guān)器件S111的一端相連，雙向型開關(guān)器件S19的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S110的一端和變壓器T3的同名端相連，雙向型開關(guān)器件S111的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S112的一端和變壓器T3的異名端相連，雙向型開關(guān)器件S112的另一端分別與雙向型開關(guān)器件S110的另一端和C相電壓輸入端的另一端相連；

雙向型開關(guān)器件S29的一端分別與電感L3的一端和雙向型開關(guān)器件S211的一端相連，雙向型開關(guān)器件S29的另一端分別與變壓器T3副邊的同名端和雙向型開關(guān)器件S210的一端相連，雙向型開關(guān)器件S211的另一端分別與變壓器T3的異名端和雙向型開關(guān)器件S212的一端相連，電感L3的另一端分別與二極管D3的陽極和逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的漏極相連，二極管D3的負(fù)極與電解電容E3的正極相連，電解電容E3的負(fù)極分別與逆導(dǎo)型開關(guān)器件TS3的源極、雙向型開關(guān)器件S210的另一端和雙向型開關(guān)器件S212的另一端相連。

本實(shí)例中上述各個(gè)元器件的選型可以優(yōu)選為：

雙向型開關(guān)器件(S11-S112)：600V，30A；

雙向型開關(guān)器件(S21-S212)：600V，30A；

逆導(dǎo)型開關(guān)器件(TS1-TS3)：600V，30A；

電感L1-L3：1.0mH，20A，用于儲(chǔ)能；

功率二極管(D1-D3)：600V，30A/100℃，用于整流；

電解電容E1-E3：450V，3x680μF，用于儲(chǔ)能。

整個(gè)電路具體工作時(shí)：

輸入的三相交流相電壓為星型連接，每相的AC-DC電力變換器獨(dú)立，輸出電壓并聯(lián)。以A相電壓為例，單相交流輸入電壓與期望輸入電流波形如圖2(a)所示，圖中，u_i表示輸入電壓，i_i表示輸入電流。4個(gè)雙向型開關(guān)器件S11、S12、S13和S14構(gòu)成高頻交流斬波電路，對(duì)輸入A相電壓進(jìn)行高頻斬波。雙向型開關(guān)器件S11、S12、S13和S14的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形如圖2(b)所示。當(dāng)A相電壓的上半波加到所述電路上時(shí)，控制S11和S14接通的同時(shí)S12和S13斷開，變壓器T1原邊兩端承受正向電壓，控制S12和S13接通的同時(shí)S11和S14斷開，變壓器T1原邊兩端承受反向電壓，在S11-S14的門極按照一定規(guī)律施加高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)，A相電壓的上半波將成為具有正弦輪廓的高頻交流電壓；同理，當(dāng)A相電壓的下半波加到所述電路上時(shí)，控制S11和S14接通的同時(shí)S12和S13斷開，變壓器T1原邊兩端承受反向電壓，控制S12和S13接通的同時(shí)S11和S14斷開，變壓器T1原邊兩端承受正向電壓，在S11-S14的門極按照一定規(guī)律施加高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)，A相交流電壓的下半波將成為具有正弦輪廓的與上半波剛好上下顛倒的高頻交流電。經(jīng)過變壓器T1，電壓幅值發(fā)生了改變，實(shí)現(xiàn)了交流調(diào)壓功能。高頻交流斬波電路輸出即變壓器初級(jí)電壓波形如圖2(c)所示，圖中，u_p表示變壓器T1初級(jí)電壓。由變壓器副邊輸出的交流電壓與高頻斬波得到的交流電壓頻率和相角完全相同，只是幅值有所改變。變壓器次級(jí)電壓波形如圖2(d)所示，圖中，u_s表示變壓器T1次級(jí)電壓。接著由雙向型開關(guān)器件S21-S24組成的整流電路對(duì)其進(jìn)行整流，雙向型開關(guān)器件S21、S22、S23和S24的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形如圖2(e)所示。當(dāng)正向電壓施加到整流電路上時(shí)，控制雙向型開關(guān)器件S21和S24開通，同時(shí)控制S22和S23關(guān)斷，整流電路將輸出正向電壓；當(dāng)反相電壓施加到整流電路上時(shí)，控制雙向型開關(guān)器件S22和S23開通，同時(shí)控制S21和S24關(guān)斷，整流電路同樣輸出正向電壓，得到正弦半波電壓。整流電路輸出電壓波形如圖2(f)所示，圖中，u_o1表示整流電路輸出電壓。之后校正電路(電感L1、二極管D1、逆導(dǎo)型開關(guān)TS1和電解電容E1)采用控制策略使電感電流相位跟蹤整流后得到的正弦半波電壓，力圖使電流與電壓同相位，以使功率因數(shù)盡可能接近1，也就保證了電網(wǎng)輸入端的功率因數(shù)接近1。校正電路輸出電壓波形如圖2(g)所示，圖中，u_。2表示隔離型三相AC-DC變換器的輸出電壓。B相和C相的AC-DC變換器工作模式跟A相完全一樣。經(jīng)由三組獨(dú)立的AC-DC變換器進(jìn)行電力變換，輸出端得到三組獨(dú)立的直流電壓，最后將三個(gè)直流電壓并聯(lián)在一起，可以進(jìn)一步提高電流輸出能力。

本發(fā)明可用于體積重量小、輸入輸出端隔離、輸出電流大、對(duì)功率因數(shù)要求較高的AC-DC電力變換應(yīng)用場(chǎng)合。通過使用變壓器得以進(jìn)行升降壓變換，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了輸入端和輸出端的電氣隔離；對(duì)輸入電壓的高頻交流斬波減小了變壓器的體積和重量；在整流后添加校正模塊實(shí)現(xiàn)了電流跟蹤電壓，使輸入端對(duì)電網(wǎng)的諧波污染大大減小；將三相直流電壓并聯(lián)起來，提高了電流輸出能力，提高了整個(gè)電路的帶負(fù)載能力。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。