一种用于高压电力电子开关的新型多路输出隔离供电系统

辛征,王秀和,孙树敏,王辉,程艳,李洪杰

(1.山东大学电气工程学院,250061,济南;2.山东电力科学研究院,250002,济南;3.西安交通大学电气工程学院,710049,西安)



一种用于高压电力电子开关的新型多路输出隔离供电系统

辛征1,王秀和1,孙树敏2,王辉1,程艳2,李洪杰3

(1.山东大学电气工程学院,250061,济南;2.山东电力科学研究院,250002,济南;3.西安交通大学电气工程学院,710049,西安)

为了改善目前电力电子开关在高电压等级下隔离变压器数量过多、传统多路供电系统过于庞大的问题,提出了一种新型的多路输出隔离供电系统。采用变压器松耦合技术,为该多路隔离供电系统设计了一种新型电路拓扑结构,推导了其参数计算公式,对关键参数进行了选值与优化,并在需要20路输出供电的串联IGBT电力电子开关电路中进行了实验验证。实验结果表明:在满载情况下,供电电路的输出电压稳定在18 V,可以为20路电力电子开关稳定供电;系统在缩小体积和空间的基础上实现了高电压隔离,隔离直流电压高达30 kV,并且此系统能够拓展至更多电力电子开关串联应用中。实验证明了该供电系统的实用性和设计方法的可行性。

电力电子开关;多路输出;高压隔离;松耦合

近年来,随着电力电子技术的不断发展,半导体电力电子开关越来越广泛地应用于工业生产和实践中[1-5],包括脉冲功率技术、重复性高压脉冲发生器、核工业、静态无功补偿器、绝缘状态检测等多个领域[6-12]。相比较于传统的气隙开关,常见的半导体开关如MOSFET、IGBT等具有易于直接控制、放电重复率高、使用寿命长等优点。……