模块化串联结构高压电源的两级分组控制系统

摘要

基于串联结构的模块化组合变换器在中、高压输入电源中得到广泛采用,但是这类变换器中众多子模块的控制都需要高压电气隔离,这对控制系统的设计提出了较高要求.因此,基于两级式控制系统,设计了一种分组控制系统:将邻近的隔离电压较低的子模块结合成一个模块组,组内采用同一个控制器,通过光耦隔离来控制各子模块,从而减少了控制器和光纤数量,因此简化了控制并降低了成本.进而针对模块组结构,设计了一种冗余供电的辅助电源方案,能够提高供电可靠性.基于分组式控制系统搭建了一台输入10 kV、输出375 V、额定功率40 kW、包含36个子模块的谐振式模块化多电平直流变换器样机,并进行了实验验证.