隔離型三相AC‑DC變換器的製作方法
2023-06-03 03:20:16
本發明涉及電力電子變換技術領域，具體地，涉及一種隔離型三相AC-DC變換器。
背景技術：
AC-DC電力變換器是一種電能轉換裝置，可以將交流電變換為直流電。電能由交流側傳輸到直流側的變換稱為整流。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。傳統的整流方式會帶來一系列的問題，比如電網側諧波電流大、輸入輸出不隔離、調壓範圍有限等，因此，新型的AC-DC電力變換不斷被研究設計出來。
經過對現有技術的檢索發現，通過高頻交流斬波、使用變壓器升降壓、採用PFC進行功率校正的AC-DC變換電路非常少。李朋等人在2011年的《四川兵工學報》上提出了一種新型的三相輸入AC-DC輸出串聯全橋組合變換器拓撲，該拓撲三個模塊完全相同，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、功率因數和功率密度；樊長鑫等人在2015年的《電力電子技術》上提出了一種組合式三相AC-DC單級校正變換器，該變換器將三相電分為3個單相電作為輸入，依次經過輸入濾波、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製的策略，使得輸入電流具有很好的正弦度並與輸入電壓之間無相位差，實現PFC的功能。該變換器還結合了傳統的輸出電壓電流雙閉環控制達到了穩定輸出電壓的效果。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橋臂中點分別與一個交流側電感和一個雙向開關相連，三個雙向開關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並聯，橋臂中點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/逆變橋臂的兩個重點相連，整流/逆變橋臂與直流側濾波電容並聯，該變換器實現了輸入與輸出電氣隔離、功率因數控制、升降壓輸出等功能。
綜上所述，目前對三相AC-DC變換電路的研究非常多，而且許多方法都很有創新性，但仍然存在一些不足，比如元件體積和重量大、控制策略複雜、輸入側諧波大等，因此，隨著實踐應用的推廣，設計一種可以大大減小系統體積重量、隔離輸入輸出端電壓、提高輸入端功率因數、控制策略簡單的三相AC-DC電路的需求隨之產生。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種隔離型三相AC-DC變換器。
根據本發明提供的隔離型三相AC-DC變換器，包括三組獨立的高頻交流斬波電路、三組獨立的整流電路和三組獨立的校正(PFC)電路；其中，三組獨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，三組獨立的高頻交流斬波電路的輸出端分別與三組獨立的整流電路的輸入端連接，三組獨立的整流電路的輸出端分別與三組獨立的校正電路的輸入端連接，三組獨立的校正電路的輸出端連接至用於產生三相交流相電壓的交流電網。
優選地，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行斬波，產生高頻交流電壓，之後通過一個變壓器進行升降壓，之後由整流電路對其進行整流，產生直流電壓，然後通過校正電路實現整流電路輸出端的功率因數接近1的效果，反射到輸入端交流電網後，使得輸入端的功率因數也接近1。最後將各相輸出端的直流電壓並聯在一起，提高了大電流的供應能力。
優選地，所述三組獨立的高頻交流斬波電路結構包括：雙向型開關器件S11、雙向型開關器件S12、雙向型開關器件S13、雙向型開關器件S14、雙向型開關器件S15、雙向型開關器件S16、雙向型開關器件S17、雙向型開關器件S18、雙向型開關器件S19、雙向型開關器件S110、雙向型開關器件S111和雙向型開關器件S112，變壓器T1、變壓器T2和變壓器T3。
具體地，雙向型開關器件S11、雙向型開關器件S12、雙向型開關器件S13和雙向型開關器件S14與變壓器T1構成A相高頻交流斬波電路，雙向型開關器件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，雙向型開關器件S11的另一端與雙向型開關器件S12的一端相連，雙向型開關器件S12的另一端與A相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關器件S13的一端與雙向型開關器件S11和A相電壓的連接點相連，雙向型開關器件S13的另一端與雙向型開關器件S14的一端相連，雙向型開關器件S14的另一端與雙向型開關器件S12和A相電壓的連接點(零線)相連，變壓器T1的同名端與雙向型開關器件S11和雙向型開關器件S12的連接點相連，變壓器T1的異名端與雙向型開關器件S13和雙向型開關器件S14的連接點相連；雙向型開關器件S15、雙向型開關器件S16、雙向型開關器件S17和雙向型開關器件S18與變壓器T2構成B相高頻交流斬波電路，雙向型開關器件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，雙向型開關器件S15的另一端與雙向型開關器件S16的一端相連，雙向型開關器件S16的另一端與B相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關器件S17的一端與雙向型開關器件S15和B相電壓的連接點相連，雙向型開關器件S17的另一端與雙向型開關器件S18的一端相連，雙向型開關器件S18的另一端與雙向型開關器件S16和B相電壓的連接點(零線)相連，變壓器T2的同名端與雙向型開關器件S15和雙向型開關器件S16的連接點相連，變壓器T2的異名端與雙向型開關器件S17和雙向型開關器件S18的連接點相連；雙向型開關器件S19、雙向型開關器件S110、雙向型開關器件S111和S112與變壓器T3構成C相高頻交流斬波電路，雙向型開關器件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，雙向型開關器件S19的另一端與雙向型開關器件S110的一端相連，雙向型開關器件S110的另一端與C相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關器件S111的一端與雙向型開關器件S19和C相電壓的連接點相連，雙向型開關器件S111的另一端與雙向型開關器件S112的一端相連，雙向型開關器件S112的另一端與雙向型開關器件S110和C相電壓的連接點(零線)相連，變壓器T3的同名端與雙向型開關器件S19和雙向型開關器件S110的連接點相連，變壓器T3的異名端與雙向型開關器件S111和雙向型開關器件S112的連接點相連。
優選地，所述三組獨立的整流電路結構包括：雙向型開關器件S21、雙向型開關器件S22、雙向型開關器件S23、雙向型開關器件S24、雙向型開關器件S25、雙向型開關器件S26、雙向型開關器件S27、雙向型開關器件S28、雙向型開關器件S29、雙向型開關器件S210、雙向型開關器件S211和雙向型開關器件S212。
具體地，雙向型開關器件S21、雙向型開關器件S22、雙向型開關器件S23和雙向型開關器件S24構成A相整流電路，雙向型開關器件S21的一端與變壓器T1副邊的同名端相連，雙向型開關器件S21的另一端與雙向型開關器件S23的一端相連，雙向型開關器件S22的一端與雙向型開關器件S21和變壓器T1副邊的同名端的連接點相連，雙向型開關器件S22的另一端與雙向型開關器件S24的一端相連，雙向型開關器件S23的另一端與雙向型開關器件S24的另一端相連，變壓器T1副邊的異名端與雙向型開關器件S23和雙向型開關器件S24的連接點相連；雙向型開關器件S25、雙向型開關器件S26、雙向型開關器件S27和雙向型開關器件S28構成B相整流電路，雙向型開關器件S25的一端與變壓器T2副邊的同名端相連，雙向型開關器件S25的另一端與雙向型開關器件S27的一端相連，雙向型開關器件S26的一端與雙向型開關器件S25和變壓器T2副邊的同名端的連接點相連，雙向型開關器件S26的另一端與雙向型開關器件S28的一端相連，雙向型開關器件S27的另一端與雙向型開關器件S28的另一端相連，變壓器T2副邊的異名端與雙向型開關器件S27和雙向型開關器件S28的連接點相連；雙向型開關器件S29、雙向型開關器件S210、雙向型開關器件S211和雙向型開關器件S212構成C相整流電路，雙向型開關器件S29的一端與變壓器T3副邊的同名端相連，雙向型開關器件S29的另一端與雙向型開關器件S211的一端相連，雙向型開關器件S210的一端與雙向型開關器件S29和變壓器T3副邊的同名端的連接點相連，雙向型開關器件S210的另一端與雙向型開關器件S212的一端相連，雙向型開關器件S211的另一端與雙向型開關器件S212的另一端相連，變壓器T3副邊的異名端與雙向型開關器件S211和雙向型開關器件S212的連接點相連。
優選地，所述三組獨立的校正電路結構包括：電感L1、電感L2和電感L3，逆導型開關器件TS1、逆導型開關器件TS2和逆導型開關器件TS3，二極體D1、二極體D2和二極體D3，電解電容F1、電解電容E2和電解電容E3。
具體地，電感L1、逆導型開關器件TS1、二極體D1和電解電容E1構成A相校正電路，電感L1的一端與雙向型開關器件S21和雙向型開關器件S23的連接點相連，電感L1的另一端與逆導型開關器件TS1的漏極相連，逆導型開關器件TS1的源極與雙向型開關器件S22和雙向型開關器件S24的連接點相連，二極體D1的陽極與電感L1和逆導型開關器件TS1的連接點相連，電解電容E1的正極與二極體D1的負極相連，電解電容E1的負極與逆導型開關器件TS1的源極相連；電感L2、逆導型開關器件TS2、二極體D2和電解電容E2構成B相校正電路，電感L2的一端與雙向型開關器件S25和雙向型開關器件S27的連接點相連，電感L2的另一端與逆導型開關器件TS2的漏極相連，逆導型開關器件TS2的源極與雙向型開關器件S26和雙向型開關器件S28的連接點相連，二極體D2的陽極與電感L2和逆導型開關器件TS2的連接點相連，電解電容E2的正極與二極體D2的負極相連，電解電容E2的負極與逆導型開關器件TS2的源極相連；電感L3、逆導型開關器件TS3、二極體D3和電解電容E3構成C相校正電路，電感L3的一端與雙向型開關器件S29和雙向型開關器件S211的連接點相連，電感L3的另一端與逆導型開關器件TS3的漏極相連，逆導型開關器件TS3的源極與雙向型開關器件S210和雙向型開關器件S212的連接點相連，二極體D3的陽極與電感L3和逆導型開關器件TS3的連接點相連，電解電容E3的正極與二極體D3的負極相連，電解電容E3的負極與逆導型開關器件TS3的源極相連。
本發明的工作過程及工作原理為：三相交流相電壓各自經由獨立的AC-DC變換器進行電力變換。每相的輸入交流電壓首先由高頻交流斬波電路進行高頻斬波，得到高頻脈衝交流電壓，之後通過變壓器進行電壓幅值變換，通過變壓器副邊輸出幅值不同的高頻脈衝交流電壓，接著由整流電路進行整流，得到直流電壓，再通過校正電路進行電流電壓相位跟蹤，使得PFC前端的功率因數接近1，也就使得輸入端的功率因數接近1。最後將得到的三組獨立的直流電壓並聯起來，增大了電流的供應能力。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
1、本發明提供的隔離型三相AC-DC變換器利用雙向型開關器件構成的高頻交流斬波電路對輸入交流電壓進行高頻斬波，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、本發明利用變壓器進行升降壓變換，易於操作，而且實現了輸入端和輸出端的電氣隔離。
3、本發明利用PFC模塊提供了校正功能，保證了輸入端的功率因數接近1，使得AC-DC變換產生的諧波對電網的危害大大減小。
4、本發明將三組獨立輸出的直流電壓並聯起來，提高了電流的輸出能力。
5、本發明電路拓撲簡明，控制策略簡單，有利於推廣和應用。
6、本發明的創新點在於整體構思，實現三相功率因數校正，可以應用於三相電源電力電子變壓器應用場合。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：
圖1為本發明提供的實施例的電路原理圖。
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)為雙向型開關器件S11、S12、S13和S14的PWM驅動信號波形圖。
圖2(c)為高頻交流斬波電路輸出即變壓器初級電壓波形圖。
圖2(d)為變壓器次級電壓波形圖。
圖2(e)為雙向型開關器件S21、S22、S23和S24的PWM驅動信號波形圖。
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相功率因數校正電路，8為B相功率因數校正電路，9為C相功率因數校正電路。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。
根據本發明提供的隔離型三相AC-DC變換器，包括三組獨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，三組獨立的高頻交流斬波電路的輸出端分別與三組獨立的整流電路的輸入端連接，三組獨立的整流電路的輸出端分別與三組獨立的校正電路的輸入端連接，三組獨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行斬波，產生幅值按照電網工頻正弦電壓瞬時值變化的高頻交流電壓，之後通過一個變壓器進行升壓或降壓，之後由整流電路對其進行整流，產生正弦半波的直流電壓，然後通過校正電路實現整流電路輸出端的功率因數接近1的效果，反射到輸入端交流電網後，使得輸入端的功率因數也接近1。最後將各相輸出端的直流電壓並聯在一起，提高了大電流的供應能力。
優選地，所述三組獨立的高頻交流斬波電路包括：雙向型開關器件S11、雙向型開關器件S12、雙向型開關器件S13、雙向型開關器件S14、雙向型開關器件S15、雙向型開關器件S16、雙向型開關器件S17、雙向型開關器件S18、雙向型開關器件S19、雙向型開關器件S110、雙向型開關器件S111和雙向型開關器件S112，變壓器T1、變壓器T2和變壓器T3。
具體地，雙向型開關器件S11、雙向型開關器件S12、雙向型開關器件S13和雙向型開關器件S14與變壓器T1構成A相高頻交流斬波電路，雙向型開關器件S11的一端與A相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關器件S11的另一端與雙向型開關器件S12的一端相連，雙向型開關器件S12的另一端與A相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關器件S13的一端與雙向型開關器件S11和A相電壓的連接點(零線)相連，雙向型開關器件S13的另一端與雙向型開關器件S14的一端相連，雙向型開關器件S14的另一端與雙向型開關器件S12和A相電壓的連接點相連，變壓器T1的同名端與雙向型開關器件S11和雙向型開關器件S12的連接點相連，變壓器T1的異名端與雙向型開關器件S13和雙向型開關器件S14的連接點相連；雙向型開關器件S15、雙向型開關器件S16、雙向型開關器件S17和雙向型開關器件S18與變壓器T2構成B相高頻交流斬波電路，雙向型開關器件S15的一端與B相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關器件S15的另一端與雙向型開關器件S16的一端相連，雙向型開關器件S16的另一端與B相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關器件S17的一端與雙向型開關器件S15和B相電壓的連接點相連，雙向型開關器件S17的另一端與雙向型開關器件S18的一端相連，雙向型開關器件S18的另一端與雙向型開關器件S16和B相電壓的連接點(零線)相連，變壓器T2的同名端與雙向型開關器件S15和雙向型開關器件S16的連接點相連，變壓器T2的異名端與雙向型開關器件S17和雙向型開關器件S18的連接點相連；雙向型開關器件S19、雙向型開關器件S110、雙向型開關器件S111和S112與變壓器T3構成C相高頻交流斬波電路，雙向型開關器件S19的一端與C相電壓的輸入端的一端相連，雙向型開關器件S19的另一端與雙向型開關器件S110的一端相連，雙向型開關器件S110的另一端與C相電壓的輸入端的另一端零線相連，雙向型開關器件S111的一端與雙向型開關器件S19和C相電壓的連接點相連，雙向型開關器件S111的另一端與雙向型開關器件S112的一端相連，雙向型開關器件S112的另一端與雙向型開關器件S110和C相電壓的連接點(零線)相連，變壓器T3的同名端與雙向型開關器件S19和雙向型開關器件S110的連接點相連，變壓器T3的異名端與雙向型開關器件S111和雙向型開關器件S112的連接點相連。
優選地，所述三組獨立的整流電路結構包括：雙向型開關器件S21、雙向型開關器件S22、雙向型開關器件S23、雙向型開關器件S24、雙向型開關器件S25、雙向型開關器件S26、雙向型開關器件S27、雙向型開關器件S28、雙向型開關器件S29、雙向型開關器件S210、雙向型開關器件S211和雙向型開關器件S212。
具體地，雙向型開關器件S21、雙向型開關器件S22、雙向型開關器件S23和雙向型開關器件S24構成A相整流電路，雙向型開關器件S21的一端與變壓器T1副邊的同名端相連，雙向型開關器件S21的另一端與雙向型開關器件S23的一端相連，雙向型開關器件S22的一端與雙向型開關器件S21和變壓器T1副邊的同名端的連接點相連，雙向型開關器件S22的另一端與雙向型開關器件S24的一端相連，雙向型開關器件S23的另一端與雙向型開關器件S24的另一端相連，變壓器T1副邊的異名端與雙向型開關器件S23和雙向型開關器件S24的連接點相連；雙向型開關器件S25、雙向型開關器件S26、雙向型開關器件S27和雙向型開關器件S28構成B相整流電路，雙向型開關器件S25的一端與變壓器T2副邊的同名端相連，雙向型開關器件S25的另一端與雙向型開關器件S27的一端相連，雙向型開關器件S26的一端與雙向型開關器件S25和變壓器T2副邊的同名端的連接點相連，雙向型開關器件S26的另一端與雙向型開關器件S28的一端相連，雙向型開關器件S27的另一端與雙向型開關器件S28的另一端相連，變壓器T2副邊的異名端與雙向型開關器件S27和雙向型開關器件S28的連接點相連；雙向型開關器件S29、雙向型開關器件S210、雙向型開關器件S211和雙向型開關器件S212構成C相整流電路，雙向型開關器件S29的一端與變壓器T3副邊的同名端相連，雙向型開關器件S29的另一端與雙向型開關器件S211的一端相連，雙向型開關器件S210的一端與雙向型開關器件S29和變壓器T3副邊的同名端的連接點相連，雙向型開關器件S210的另一端與雙向型開關器件S212的一端相連，雙向型開關器件S211的另一端與雙向型開關器件S212的另一端相連，變壓器T3副邊的異名端與雙向型開關器件S211和雙向型開關器件S212的連接點相連。
優選地，所述三組獨立的校正電路結構包括：電感L1、電感L2和電感L3，逆導型開關器件TS1、逆導型開關器件TS2和逆導型開關器件TS3，二極體D1、二極體D2和二極體D3，電解電容E1、電解電容E2和電解電容E3。
具體地，電感L1、逆導型開關器件TS1、二極體D1和電解電容E1構成A相校正電路，電感L1的一端與雙向型開關器件S21和雙向型開關器件S23的連接點相連，電感L1的另一端與逆導型開關器件TS1的漏極相連，逆導型開關器件TS1的源極與雙向型開關器件S22和雙向型開關器件S24的連接點相連，二極體D1的陽極與電感L1和逆導型開關器件TS1的連接點相連，電解電容E1的正極與二極體D1的負極相連，電解電容E1的負極與逆導型開關器件TS1的源極相連；電感L2、逆導型開關器件TS2、二極體D2和電解電容E2構成B相校正電路，電感L2的一端與雙向型開關器件S25和雙向型開關器件S27的連接點相連，電感L2的另一端與逆導型開關器件TS2的漏極相連，逆導型開關器件TS2的源極與雙向型開關器件S26和雙向型開關器件S28的連接點相連，二極體D2的陽極與電感L2和逆導型開關器件TS2的連接點相連，電解電容E2的正極與二極體D2的負極相連，電解電容E2的負極與逆導型開關器件TS2的源極相連；電感L3、逆導型開關器件TS3、二極體D3和電解電容E3構成C相校正電路，電感L3的一端與雙向型開關器件S29和雙向型開關器件S211的連接點相連，電感L3的另一端與逆導型開關器件TS3的漏極相連，逆導型開關器件TS3的源極與雙向型開關器件S210和雙向型開關器件S212的連接點相連，二極體D3的陽極與電感L3和逆導型開關器件TS3的連接點相連，電解電容E3的正極與二極體D3的負極相連，電解電容E3的負極與逆導型開關器件TS3的源極相連。
本發明的工作過程及工作原理為：三相交流相電壓各自經由獨立的AC-DC變換器進行電力變換。每相的輸入交流電壓首先由高頻交流斬波電路進行高頻斬波，得到高頻脈衝交流電壓，之後通過各自的變壓器進行電壓幅值變換，升壓或降壓，通過變壓器副邊輸出幅值不同的高頻脈衝交流電壓，接著由整流電路進行整流，得到正弦半波的直流電壓，再通過校正電路進行電流電壓相位跟蹤，使得整流電路前端的功率因數接近1，也就使得交流電網輸入端的功率因數接近1。最後將得到的三組獨立的直流電壓並聯起來，增大了電流的供應能力。
本發明重要的是高頻交流斬波電路和校正電路。由雙向型開關器件組成的全橋電路對輸入交流電壓進行斬波，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，同時變壓器的應用也使得電壓輸入端和輸出端實現了電氣隔離，提高了輸入端的安全性；校正電路用來對由變壓器副邊整流得到的電壓進行電壓電流跟蹤，使得電流相位跟隨電壓相位波動，從而實現功率因數接近1的效果，也就保證了輸入端的功率因數接近1。
如圖1所示，本實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、功率因數高、輸出電流大等特點。
本實施例中，所述的隔離型三相AC-DC變換器，包括雙向型開關器件S11-S112，變壓器T1-T3，雙向型開關器件S21-S212，電感L1-L3，逆導型開關器件TS1-TS3，二極體D1-D3，電解電容E1-E3，其中：
雙向型開關器件S11的一端分別與A相電壓輸入端的一端和雙向型開關器件S13的一端相連，雙向型開關器件S11的另一端分別與雙向型開關器件S12的一端和變壓器T1的同名端相連，雙向型開關器件S13的另一端分別與雙向型開關器件S14的一端和變壓器T1的異名端相連，雙向型開關器件S14的另一端分別與雙向型開關器件S12的另一端和A相電壓輸入端的另一端相連；
雙向型開關器件S21的一端分別與電感L1的一端和雙向型開關器件S23的一端相連，雙向型開關器件S21的另一端分別與變壓器T1副邊的同名端和雙向型開關器件S22的一端相連，雙向型開關器件S23的另一端分別與變壓器T1的異名端和雙向型開關器件S24的一端相連，電感L1的另一端分別與二極體D1的陽極和逆導型開關器件TS1的漏極相連，二極體D1的負極與電解電容E1的正極相連，電解電容E1的負極分別與逆導型開關器件TS1的源極、雙向型開關器件S22的另一端和雙向型開關器件S24的另一端相連；
雙向型開關器件S15的一端分別與B相電壓輸入端的一端和雙向型開關器件S17的一端相連，雙向型開關器件S15的另一端分別與雙向型開關器件S16的一端和變壓器T2的同名端相連，雙向型開關器件S17的另一端分別與雙向型開關器件S18的一端和變壓器T2的異名端相連，雙向型開關器件S18的另一端分別與雙向型開關器件S16的另一端和B相電壓輸入端的另一端相連；
雙向型開關器件S25的一端分別與電感L2的一端和雙向型開關器件S27的一端相連，雙向型開關器件S25的另一端分別與變壓器T2副邊的同名端和雙向型開關器件S26的一端相連，雙向型開關器件S27的另一端分別與變壓器T2的異名端和雙向型開關器件S28的一端相連，電感L2的另一端分別與二極體D2的陽極和逆導型開關器件TS2的漏極相連，二極體D2的負極與電解電容E2的正極相連，電解電容E2的負極分別與逆導型開關器件TS2的源極、雙向型開關器件S26的另一端和雙向型開關器件S28的另一端相連；
雙向型開關器件S19的一端分別與C相電壓輸入端的一端和雙向型開關器件S111的一端相連，雙向型開關器件S19的另一端分別與雙向型開關器件S110的一端和變壓器T3的同名端相連，雙向型開關器件S111的另一端分別與雙向型開關器件S112的一端和變壓器T3的異名端相連，雙向型開關器件S112的另一端分別與雙向型開關器件S110的另一端和C相電壓輸入端的另一端相連；
雙向型開關器件S29的一端分別與電感L3的一端和雙向型開關器件S211的一端相連，雙向型開關器件S29的另一端分別與變壓器T3副邊的同名端和雙向型開關器件S210的一端相連，雙向型開關器件S211的另一端分別與變壓器T3的異名端和雙向型開關器件S212的一端相連，電感L3的另一端分別與二極體D3的陽極和逆導型開關器件TS3的漏極相連，二極體D3的負極與電解電容E3的正極相連，電解電容E3的負極分別與逆導型開關器件TS3的源極、雙向型開關器件S210的另一端和雙向型開關器件S212的另一端相連。
本實例中上述各個元器件的選型可以優選為：
雙向型開關器件(S11-S112)：600V，30A；
雙向型開關器件(S21-S212)：600V，30A；
逆導型開關器件(TS1-TS3)：600V，30A；
電感L1-L3：1.0mH，20A，用於儲能；
功率二極體(D1-D3)：600V，30A/100℃，用於整流；
電解電容E1-E3：450V，3x680μF，用於儲能。
整個電路具體工作時：
輸入的三相交流相電壓為星型連接，每相的AC-DC電力變換器獨立，輸出電壓並聯。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，ui表示輸入電壓，ii表示輸入電流。4個雙向型開關器件S11、S12、S13和S14構成高頻交流斬波電路，對輸入A相電壓進行高頻斬波。雙向型開關器件S11、S12、S13和S14的PWM驅動信號波形如圖2(b)所示。當A相電壓的上半波加到所述電路上時，控制S11和S14接通的同時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的門極按照一定規律施加高頻驅動信號，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A相電壓的下半波加到所述電路上時，控制S11和S14接通的同時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的門極按照一定規律施加高頻驅動信號，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。經過變壓器T1，電壓幅值發生了改變，實現了交流調壓功能。高頻交流斬波電路輸出即變壓器初級電壓波形如圖2(c)所示，圖中，up表示變壓器T1初級電壓。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。變壓器次級電壓波形如圖2(d)所示，圖中，us表示變壓器T1次級電壓。接著由雙向型開關器件S21-S24組成的整流電路對其進行整流，雙向型開關器件S21、S22、S23和S24的PWM驅動信號波形如圖2(e)所示。當正向電壓施加到整流電路上時，控制雙向型開關器件S21和S24開通，同時控制S22和S23關斷，整流電路將輸出正向電壓；當反相電壓施加到整流電路上時，控制雙向型開關器件S22和S23開通，同時控制S21和S24關斷，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，uo1表示整流電路輸出電壓。之後校正電路(電感L1、二極體D1、逆導型開關TS1和電解電容E1)採用控制策略使電感電流相位跟蹤整流後得到的正弦半波電壓，力圖使電流與電壓同相位，以使功率因數儘可能接近1，也就保證了電網輸入端的功率因數接近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。經由三組獨立的AC-DC變換器進行電力變換，輸出端得到三組獨立的直流電壓，最後將三個直流電壓並聯在一起，可以進一步提高電流輸出能力。
本發明可用於體積重量小、輸入輸出端隔離、輸出電流大、對功率因數要求較高的AC-DC電力變換應用場合。通過使用變壓器得以進行升降壓變換，同時實現了輸入端和輸出端的電氣隔離；對輸入電壓的高頻交流斬波減小了變壓器的體積和重量；在整流後添加校正模塊實現了電流跟蹤電壓，使輸入端對電網的諧波汙染大大減小；將三相直流電壓並聯起來，提高了電流輸出能力，提高了整個電路的帶負載能力。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變化或修改，這並不影響本發明的實質內容。在不衝突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特徵可以任意相互組合。