三相整流电路及电源
阅读：148发布：2020-05-11
专利汇可以提供三相整流电路及电源专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型 实施例 提供的三相整流 电路 及电源，三相整流电路中包括：六个桥臂支路、电性连接的第一电容和第二电容、三个电感组；其中，每个所述桥臂支路包括：第一整流 二极管 、第二 整流二极管 、第三整流二极管、第四整流二极管、第一 开关 器件和第二开关器件；每个电感组包括输入电感和耦合电感。本实施例中，通过采用耦合电感以及两路交错并联的结构，使得电路中的各器件的 电压 应 力 可以选择较低值，有利于整体成本的降低。，下面是三相整流电路及电源专利的具体信息内容。
1.一种三相整流电路，其特征在于，包括：六个桥臂支路、电性连接的第一电容和第二电容、三个电感组；
其中，每个所述桥臂支路包括：第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第一开关器件和第二开关器件；所述第一整流二极管的正极与所述第二整流二极管的负极连接，所述第一整流二极管的负极与所述第三整流二极管的正极连接，所述第三整流二极管的负极与所述第一电容的第一端连接，所述第一整流二极管的负极还通过所述第一开关器件与所述第一电容的第二端连接；所述第二整流二极管的正极与所述第四整流二极管的负极连接，所述第四整流二极管的正极与所述第二电容的第二端连接，所述第二整流二极管的正极还通过所述第二开关器件与所述第二电容的第一端连接；
每个所述电感组对应两个桥臂支路，每个所述电感组包括输入电感和耦合电感，其中，所述耦合电感的输入端通过所述输入电感连接三相电中的一相，所述耦合电感的第一输出端与其中一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接，所述耦合电感的第二输出端与另一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接。
2.根据权利要求1所述的三相整流电路，其特征在于，每个所述桥臂支路中，所述第一整流二极管和所述第二整流二极管为低频整流二极管，所述第三整流二极管和所述第四整流二极管为高频整流二极管。
3.根据权利要求1或2任一项所述的三相整流电路，其特征在于，所述第一开关器件和所述第二开关器件为金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或IGBT。
4.根据权利要求1或2任一项所述的三相整流电路，其特征在于，所述第一开关器件和所述第二开关器件为SiC MOSFET或GaN MOSFET。
5.根据权利要求1或2任一项所述的三相整流电路，其特征在于，同一个所述桥臂支路中的所述第一开关器件和所述第二开关器件对应的驱动信号相同。
6.根据权利要求5所述的三相整流电路，其特征在于，其中一个所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第一驱动信号，相邻的所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第二驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的相位相差180度。
7.根据权利要求5所述的三相整流电路，其特征在于，其中一个所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第一驱动信号，相邻的所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第二驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的占空比相同。
8.根据权利要求1或2所述的三相整流电路，其特征在于，每个所述电感组中的所述输入电感和所述耦合电感共用一个磁芯组。
9.根据权利要求8所述的三相整流电路，其特征在于，每个所述电感组包括所述磁芯组、第一线圈和第二线圈，所述磁芯组包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯均为E型磁芯，所述第一磁芯的三个磁柱与所述第二磁芯的三个磁柱相对设置；
所述第一线圈绕设在所述第一磁芯的第一磁柱和所述第二磁芯的第一磁柱上，所述第二线圈绕设在所述第一磁芯的第二磁柱和所述第二磁芯的第二磁柱上；所述第一线圈靠近所述第一磁芯的一端与所述第二线圈靠近所述第一磁芯的一端连接形成所述输入电感的输入端，所述第一线圈的另一端形成所述耦合电感的第一输出端，所述第二线圈的另一端形成所述耦合电感的第二输出端。
10.根据权利要求8所述的三相整流电路，其特征在于，每个所述电感组包括所述磁芯组、第一线圈、第二线圈和第三线圈，所述磁芯组包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯均为E型磁芯，所述第一磁芯的三个磁柱与所述第二磁芯的三个磁柱相对设置；
所述第一线圈绕设在所述第一磁芯的第一磁柱和所述第二磁芯的第一磁柱上，所述第二线圈绕设在所述第一磁芯的第二磁柱和所述第二磁芯的第二磁柱上，所述第三线圈绕设在所述第一磁芯的第三磁柱和所述第二磁芯的第三磁柱上；所述第一线圈靠近所述第一磁芯的一端、所述第二线圈靠近所述第一磁芯的一端、以及所述第三线圈靠近所述第一磁芯的一端连接形成所述耦合电感的输入端，所述第一线圈的另一端形成所述耦合电感的第一输出端，所述第二线圈的另一端形成所述耦合电感的第二输出端，所述第三线圈的另一端形成所述输入电感的输入端。
11.一种电源，其特征在于，包括：如权利要求1至10任一项所述的三相整流电路。
三相整流电路及电源
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种三相整流电路及电源。
背景技术
[0002] 三相整流电路在大功率电源模块中应用广泛。三相整流电路对于以交流电源作为电源而使用直流电压工作的电子设备(诸如计算机服务器或者工作站)而言是至关重要的。此外，其他的既使用直流电源又使用可充电电池作为电源的电子设备也需要三相整流电路。
[0003] 图1A为一种现有的三相整流电路的结构示意图。图1B至图1D为图1A中开关的结构示意图。如图1A所示，L1、L2和L3为电感，T1、T2 和T3为耦合电感，D1至D12为高频二极管，K1至K6为开关。其中，开关K1至K6可以采用如图1B、图1C或者图1D所示的电路结构。
[0004] 图1A所示的三相整流电路中，对于三相380Vac(线电压)输入系统来说，母线+BUS与-BUS间电压可为660-850V，因此，高频二极管D1 至D12的电压超过600V，需要用到1200V电压应力的二极管，导致三相整流电路的成本较高。实用新型内容
[0005] 本实用新型实施例提供一种三相整流电路及电源，用以降低三相整流电路的成本。
[0006] 第一方面，本实用新型实施例提供的三相整流电路，包括：六个桥臂支路、电性连接的第一电容和第二电容、三个电感组；
[0007] 其中，每个所述桥臂支路包括：第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第一开关器件和第二开关器件；所述第一整流二极管的正极与所述第二整流二极管的负极连接，所述第一整流二极管的负极与所述第三整流二极管的正极连接，所述第三整流二极管的负极与所述第一电容的第一端连接，所述第一整流二极管的负极还通过所述第一开关器件与所述第一电容的第二端连接；所述第二整流二极管的正极与所述第四整流二极管的负极连接，所述第四整流二极管的正极与所述第二电容的第二端连接，所述第二整流二极管的正极还通过所述第二开关器件与所述第二电容的第一端连接；
[0008] 每个所述电感组对应两个桥臂支路，每个所述电感组包括输入电感和耦合电感，其中，所述耦合电感的输入端通过所述输入电感连接三相电中的一相，所述耦合电感的第一输出端与其中一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接，所述耦合电感的第二输出端与另一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接。
[0009] 可选的，每个所述桥臂支路中，所述第一整流二极管和所述第二整流二极管为低频整流二极管，所述第三整流二极管和所述第四整流二极管为高频整流二极管。
[0011] 可选的，所述第一开关器件和所述第二开关器件为SiC MOSFET或GaN MOSFET。
[0013] 可选的，其中一个所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第一驱动信号，相邻的所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第二驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的相位相差 180度。
[0014] 可选的，其中一个所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第一驱动信号，相邻的所述桥臂支路中的第一开关器件和第二开关器件对应第二驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的占空比相同。
[0015] 可选的，每个所述电感组中的所述输入电感和所述耦合电感共用一个磁芯组。
[0016] 可选的，每个所述电感组包括所述磁芯组、第一线圈和第二线圈，所述磁芯组包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯均为E型磁芯，所述第一磁芯的三个磁柱与所述第二磁芯的三个磁柱相对设置；
[0017] 所述第一线圈绕设在所述第一磁芯的第一磁柱和所述第二磁芯的第一磁柱上，所述第二线圈绕设在所述第一磁芯的第二磁柱和所述第二磁芯的第二磁柱上；所述第一线圈靠近所述第一磁芯的一端与所述第二线圈靠近所述第一磁芯的一端连接形成所述输入电感的输入端，所述第一线圈的另一端形成所述耦合电感的第一输出端，所述第二线圈的另一端形成所述耦合电感的第二输出端。
[0018] 可选的，每个所述电感组包括所述磁芯组、第一线圈、第二线圈和第三线圈，所述磁芯组包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯均为E型磁芯，所述第一磁芯的三个磁柱与所述第二磁芯的三个磁柱相对设置；
[0019] 所述第一线圈绕设在所述第一磁芯的第一磁柱和所述第二磁芯的第一磁柱上，所述第二线圈绕设在所述第一磁芯的第二磁柱和所述第二磁芯的第二磁柱上，所述第三线圈绕设在所述第一磁芯的第三磁柱和所述第二磁芯的第三磁柱上；所述第一线圈靠近所述第一磁芯的一端、所述第二线圈靠近所述第一磁芯的一端、以及所述第三线圈靠近所述第一磁芯的一端连接形成所述耦合电感的输入端，所述第一线圈的另一端形成所述耦合电感的第一输出端，所述第二线圈的另一端形成所述耦合电感的第二输出端，所述第三线圈的另一端形成所述输入电感的输入端。
[0020] 第二方面，本实用新型实施例提供一种电源，包括：如第一方面任一项所述的三相整流电路。
[0021] 本实用新型实施例提供的三相整流电路及电源，三相整流电路中包括：六个桥臂支路、电性连接的第一电容和第二电容、三个电感组；其中，每个所述桥臂支路包括：第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第一开关器件和第二开关器件；所述第一整流二极管的正极与所述第二整流二极管的负极连接，所述第一整流二极管的负极与所述第三整流二极管的正极连接，所述第三整流二极管的负极与所述第一电容的第一端连接，所述第一整流二极管的负极还通过所述第一开关器件与所述第一电容的第二端连接；所述第二整流二极管的正极与所述第四整流二极管的负极连接，所述第四整流二极管的正极与所述第二电容的第二端连接，所述第二整流二极管的正极还通过所述第二开关器件与所述第二电容的第一端连接；每个所述电感组对应两个桥臂支路，每个所述电感组包括输入电感和耦合电感，其中，所述耦合电感的输入端通过所述输入电感连接三相电中的一相，所述耦合电感的第一输出端与其中一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接，所述耦合电感的第二输出端与另一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接。本实施例中，通过采用耦合电感以及两路交错并联的结构，使得电路中的各器件的电压应力可以选择较低值，有利于整体成本的降低。附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1A为一种现有的三相整流电路的结构示意图；
[0024] 图1B至图1D为图1A中开关的结构示意图；
[0025] 图2为本实用新型实施例提供的三相整流电路的结构示意图；
[0026] 图3为图2所示实施例中其中两个桥臂支路的结构示意图；
[0027] 图4为图3所示电路的电路状态的示意图一；
[0028] 图5为图3所示电路的电路状态的示意图二；
[0029] 图6为图3所示电路的电路状态的示意图三；
[0030] 图7为图3所示电路的电路状态的示意图四；
[0031] 图8为图3所示电路的电路状态的示意图五；
[0032] 图9为图3所示电路的电路状态的示意图六；
[0033] 图10为图3所示电路的电路状态的示意图七；
[0034] 图11为图2所示实施例的其中一个电感组的示意图；
[0035] 图12为图11所示的电感组的一种结构示意图；
[0036] 图13为图11所示的电感组的另一种结构示意图。
具体实施方式
[0037] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0038] 本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0039] 如图1A所示，现有的三相整流电路中，对于三相380Vac(线电压) 输入系统来说，母线+BUS与-BUS间电压可为660-850V，因此，高频二极管D1至D12的耐压超过600V，需要用到1200V的规格。然而，1200V 耐压规格的高频二极管为高频高压二极管，成本较高，导致图1A所示的三相整流电路的成本较高。
[0040] 为了解决上述问题，本实用新型实施例提供一种三相整流电路，对图 1A中的三相整流电路的结构进行改进，规避使用成本较高的高频高压二极管，从而降低三相整流电路的成本。
[0041] 下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0042] 图2为本实用新型实施例提供的三相整流电路的结构示意图。如图2 所示，三相整流电路包括：六个桥臂支路(附图中的11-16)、电性连接的第一电容C1和第二电容C2、三个电感组。
[0043] 其中，六个桥臂支路的结构相同。相邻的两个桥臂支路对应三相交流电中的一相。示例性的，桥臂支路11和桥臂支路12对应三相电中的A相，用于对A相电流进行整流；桥臂支路13和桥臂支路14对应三相电中的B 相，用于对B相电流进行整流；桥臂支路15和桥臂支路
16对应三相电中的C相，用于对C相电流进行整流。
16对应三相电中的C相，用于对C相电流进行整流。
[0044] 可以理解的，上述的三相电中的A相、B相和C相，也可以称为L1 相、L2相、L3相，还可以称为U相、V相、W相。
[0045] 每个电感组对应两个桥臂支路，每个电感组包括输入电感和耦合电感。示例性的，如图2所示，第一个电感组包括输入电感L1和耦合电感L4，对应桥臂支路11和桥臂支路12；第二个电感组包括输入电感L2和耦合电感L5，对应桥臂支路13和桥臂支路14；第三个电感组包括输入电感 L3和耦合电感L6，对应桥臂支路15和桥臂支路16。
[0046] 示例性的，如图2所示，耦合电感L4通过输入电感L1连接至电网电压的A相，耦合电感L4通过输入电感L2连接至电网电压的B相，耦合电感L6通过输入电感L3连接至电网电压的C相。通过两个桥臂支路的控制，对交流电的大小和方向进行改变，实现交流转换为直流。
[0047] 其中，上述的各个桥臂支路的结构相同。每个桥臂支路中包括四个整流二极管和两个开关器件。示例性的，以第一个整流拓扑支路为例，如图 2所示，桥臂支路11中包括：第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D13、第四整流二极管D14、第一开关器件S1和第二开关器件S2。
[0048] 具体的，所述第一整流二极管D1的正极与所述第二整流二极管D2 的负极连接，所述第一整流二极管D1的负极与所述第三整流二极管D13 的正极连接，所述第三整流二极管D13的负极与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一整流二极管D1的负极还通过所述第一开关器件S1与所述第一电容C1的第二端连接；所述第二整流二极管D2的正极与所述第四整流二极管D14的负极连接，所述第四整流二极管D14的正极与所述第二电容C2的第二端连接，所述第二整流二极管D2的正极还通过所述第二开关器件S2与所述第二电容C2的第一端连接。
[0049] 类似的，如图2所示，桥臂支路12中包括：第一整流二极管D3、第二整流二极管D4、第三整流二极管D15、第四整流二极管D16、第一开关器件S3和第二开关器件S4。桥臂支路13中包括：第一整流二极管D5、第二整流二极管D6、第三整流二极管D17、第四整流二极管D18、第一开关器件S5和第二开关器件S6。桥臂支路14中包括：第一整流二极管 D7、第二整流二极管D8、第三整流二极管D19、第四整流二极管D20、第一开关器件S7和第二开关器件S8。桥臂支路15中包括：第一整流二极管D9、第二整流二极管D10、第三整流二极管D21、第四整流二极管 D22、第一开关器件S9和第二开关器件S10。桥臂支路16中包括：第一整流二极管D11、第二整流二极管D12、第三整流二极管D23、第四整流二极管D24、第一开关器件S11和第二开关器件S12。
[0050] 可以理解的，桥臂支路12、桥臂支路13、桥臂支路14、桥臂支路15、桥臂支路16中各个器件的连接关系与桥臂支路11相同，此处不再赘述。
[0051] 具体的，如图2所示，对于桥臂支路11和桥臂支路12，通过驱动信号控制开关器件S1、S2、S3、S4进行闭合和断开动作的切换，实现对A 相电流的整流。对于桥臂支路13和桥臂支路14，通过驱动信号控制开关器件S5、S6、S7、S8进行闭合和断开动作的切换，实现对B相电流的整流。对于桥臂支路15和桥臂支路16，通过驱动信号分别控制开关器件S9、 S10、S11、S12进行闭合和断开动作的切换，实现对C相电流的整流。
[0052] 将本实施例提供的三相整流电路，应用到与图1A所示的三相整流电路相同的三相输入系统时，在母线电压相同的情况下，与图1A所示的三相整流电路相比，本实施例中的各整流二极管可以选择较低的电压应力。由于低电压应力的器件的成本远低于高电压应力的器件的成本，因此，本实施例的三相整流电路可以降低成本。
[0053] 本实施例提供的三相整流电路，包括：六个桥臂支路、电性连接的第一电容和第二电容、三个电感组；其中，每个所述桥臂支路包括：第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第一开关器件和第二开关器件；所述第一整流二极管的正极与所述第二整流二极管的负极连接，所述第一整流二极管的负极与所述第三整流二极管的正极连接，所述第三整流二极管的负极与所述第一电容的第一端连接，所述第一整流二极管的负极还通过所述第一开关器件与所述第一电容的第二端连接；所述第二整流二极管的正极与所述第四整流二极管的负极连接，所述第四整流二极管的正极与所述第二电容的第二端连接，所述第二整流二极管的正极还通过所述第二开关器件与所述第二电容的第一端连接；每个所述电感组对应两个桥臂支路，每个所述电感组包括输入电感和耦合电感，其中，所述耦合电感的输入端通过所述输入电感连接三相电中的一相，所述耦合电感的第一输出端与其中一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接，所述耦合电感的第二输出端与另一个所述桥臂支路中的所述第一整流二极管的正极连接。本实施例中，通过采用耦合电感以及两路交错并联的结构，使得电路中的各器件的电压应力可以选择较低值，有利于整体成本的降低。
[0054] 在图2所示实施例的基础上，进一步的，各个桥臂支路中，第一整流二极管和第二整流二极管可以选择低频整流二极管，第三整流二极管和第四整流二极管可以选择高频整流二极管。也就是说，在图2中，整流二极管D1至D12为低频整流二极管，整流二极管D13至D24为高频整流二极管。
[0055] 在一实施例中，对于三相380Vac(线电压)输入系统来说，每个所述桥臂支路中，所述第一整流二极管和所述第二整流二极管的电压应力不超过1000V。也就是说，在图2中，整流二极管D1至D12的电压应力不超过1000V。由于本实施例中的整流二极管D1至D12的电压应力低于图 1A中整流二极管D1至D12的电压应力，并且，本实施例中的整流二极管D1至D12为低频整流二极管，因此，本实施例中的整流二极管D1至 D12的成本远低于图1A中的D1至D12的成本。
[0056] 可选的，每个所述桥臂支路中，所述第三整流二极管和所述第四整流二极管的电压应力不超过600V。也就是说，在图2中，整流二极管D13 至D24的电压应力不超过600V。
[0057] 可选的，每个所述桥臂支路中，所述第一开关器件和所述第二开关器件的电压应力不超过600V。也就是说，在图2中，开关器件S1至S12的电压应力不超过600V。
[0058] 由此可见，本实施例中，除了整流二极管D1至D12之外，整流二极管D13至D24为高频低压器件，开关器件S1至S12为低压器件，这些器件的成本均远低于图1A中高频高压器件的成本。因此，与图1A中的三相整流电路相比，本实施例中三相整流电路能够降低电路总体成本。
[0059] 上述各桥臂支路中的中开关器件可以为具有打开和关断功能的开关器件。一种可能的实施方式中，上述各桥臂支路中的中开关器件可以采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)或绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)。一种可能的实施方式中，所述第一开关器件和所述第二开关器件为SiC MOSFET或GaN MOSFET。
[0060] 在上述实施例的基础上，同一个所述桥臂支路中的所述第一开关器件和所述第二开关器件对应的驱动信号相同。示例性的，如图2所示，在桥臂支路11中，第一开关器件S1和第二开关器件S2使用相同的驱动信号 Dr_A1；在桥臂支路12中，第一开关器件S3和第二开关器件S4使用相同的驱动信号Dr_A2；在桥臂支路13中，第一开关器件S5和第二开关器件S6使用相同的驱动信号Dr_B1；在桥臂支路14中，第一开关器件S7 和第二开关器件S8使用相同的驱动信号Dr_B2；在桥臂支路15中，第一开关器件S9和第二开关器件S10使用相同的驱动信号Dr_C1；在桥臂支路16中，第一开关器件S11和第二开关器件S12使用相同的驱动信号 Dr_C2。
[0061] 具体的，上述各驱动信号可以为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)驱动信号。同一个整流拓扑支路中，两个桥臂支路中的开关器件对应的驱动信号的相位相差180度，且，两个桥臂支路中的开关器件对应的驱动信号的占空比相同。
[0062] 示例性的，驱动信号Dr_A1和Dr_A2的相位相差180度，且两者在同一开关周期内具有相同的占空比；驱动信号Dr_B1和Dr_B2的相位相差180度，且两者在同一开关周期内具有相同的占空比；驱动信号Dr_C1 和Dr_C2的相位相差180度，且两者在同一开关周期内具有相同的占空比。
[0063] 本实施例中的三相整流电路，通过采用两路交错并联的形式，还能够改善输入和输出电流的纹波。下面结合三相整流电路的整流原理和控制过程进行描述。可以理解的，每一相交流电的整流原理和控制过程类似，下面仅以其中一相交流电对应的桥臂支路为例进行描述。
[0064] 图3为图2所示实施例中其中两个桥臂支路的结构示意图。下面结合这两个桥臂支路以及一相电压源AC组成的整流回路描述整流过程。如图 3所示，其中O点为直流母线中点，与电压源AC一端为虚拟等效点位。开关器件S1和开关器件S2使用相同的PWM驱动信号Dr_A1，开关器件 S3和开关器件S4使用相同的PWM驱动信号Dr_A2。假设目前电容C1 和C2电压分别为VPO＝V+，VNO＝V-。
[0065] 图3所示的整流回路中，结合开关器件A1、S2、S3和S4的不同开关状态，可以得到不同的电路状态，并输出不同的电平。下面结合图4至图9分别描述，其中，图4为图3所示电路的电路状态的示意图一，图5 为图3所示电路的电路状态的示意图二，图6为图3所示电路的电路状态的示意图三，图7为图3所示电路的电路状态的示意图四，图8为图3所示电路的电路状态的示意图五，图9为图3所示电路的电路状态的示意图六，图10为图3所示电路的电路状态的示意图七。
[0066] 一种可能的情况下，图3所示的整流回路中，当电感L1的电流是从 B点流向A点时，以及驱动信号Dr_A1和Dr_A2均为低电平，即开关器件S1、S2、S3、S4均不导通时，构成的电路状态如图4所示。由于L4 为一对耦合电感，因此，此时VAO＝VPO＝V+。
[0067] 一种可能的情况下，图3所示的整流回路中，当电感L1的电流是从 A点流向B点时，以及驱动信号Dr_A1和Dr_A2均为低电平，即开关器件S1、S2、S3、S4均不导通时，构成的电路状态如图5所示。由于L4 为一对耦合电感，因此，此时VAO＝VNO＝V-。
[0068] 一种可能的情况下，图3所示的整流回路中，当驱动信号Dr_A1和 Dr_A2均为高电平时，即开关器件S1、S2、S3、S4均导通时，构成的电路状态如图6所示。由于L4为一对耦合电感，因此，此时VAO＝0。
[0069] 一种可能的情况下，图3所示的整流回路中，当电感L1的电流是从 B点流向A点时，驱动信号Dr_A1为低电平，驱动信号Dr_A2为高电平时，即开关器件S1、S2不导通，开关器件S3、S4导通时，构成的电路状态如图7所示。由于L4为一对耦合电感，因此，此时VAO＝VPO＝V+/2。
[0070] 一种可能的情况下，图3所示的整流回路中，当电感L1的电流是从 B点流向A点时，驱动信号Dr_A1为高电平，驱动信号Dr_A2为低电平时，即开关器件S1、S2导通，开关器件S3、S4不导通时，构成的电路状态如图8所示。由于L4为一对耦合电感，因此，此时VAO＝VPO＝V+/2。
[0071] 一种可能的情况下，图3所示的整流回路中，当电感L1的电流是从 A点流向B点时，驱动信号Dr_A1为低电平，驱动信号Dr_A2为高电平时，即开关器件S1、S2不导通，开关器件S3、S4导通时，构成的电路状态如图9所示。由于L4为一对耦合电感，因此，此时VAO＝VPO＝V-/2。
[0072] 一种可能的情况下，图3所示的整流回路中，当电感L1的电流是从 A点流向B点时，驱动信号Dr_A1为高电平，驱动信号Dr_A2为低电平时，即开关器件S1、S2导通，开关器件S3、S4不导通时，构成的电路状态如图10所示。由于L4为一对耦合电感，因此，此时VAO＝VPO＝V-/2。
[0073] 从以上分析可知，图3所示的整流回路中，通过驱动信号Dr_A1和 Dr_A2对开关器件的开关状态进行控制，结合电流的流向以及开关器件S1、 S2、S3、S4不同的开关状态，可以得到VAO分别为V+、V+/2、0、V-/2、 V-共5种状态电平。而图1A所示的三相整流电路中，仅能得到V+、0、 V-三种状态电平，可见，本实施例的三相整流电路，相比图1A中的三相整流电路，能够多出额外两个电平V+/2和V-/2，这样就使得在相同的开关频率下电感L1、L2、L3上的纹波变得更小。
[0074] 本实施例提供的三相整流电路中，每个电感组可以采用磁集成的方式实现。图11为图2所示实施例的其中一个电感组的示意图，以输入电感 L1和耦合电感L4为例。输入电感L1的输入端为IN_A，耦合电感L4的第一输出端为OUT_A1，耦合电感L4的第二输出端为OUT_A2，耦合电感L4的输入端为MID_A。下面以图11所示的电感组为例，结合两种可能的实施方式对电感组的结构进行介绍。
[0075] 图12为图11所示的电感组的一种结构示意图。如图11所示，每个所述电感组包括磁芯组、第一线圈23和第二线圈24，所述磁芯组包括第一磁芯21和第二磁芯22，所述第一磁芯21和所述第二磁芯22均为E型磁芯，所述第一磁芯21的三个磁柱与所述第二磁芯22的三个磁柱相对设置。
[0076] 所述第一线圈23绕设在所述第一磁芯21的第一磁柱和所述第二磁芯22 的第一磁柱上，所述第二线圈24绕设在所述第一磁芯21的第二磁柱和所述第二磁芯22的第二磁柱上；所述第一线圈23靠近所述第一磁芯21的一端与所述第二线圈24靠近所述第一磁芯21的一端连接形成所述输入电感L1的输入端IN_A，所述第一线圈23的另一端形成所述耦合电感L4的第一输出端 OUT_A1，所述第二线圈24的另一端形成所述耦合电感L4的第二输出端 OUT_A2。
[0077] 其中，第一磁柱和第二磁柱是指E型磁芯位于两侧的磁柱。该实施方式中，第一磁芯21和第二磁芯22之间设置有气隙。可以通过调节磁柱之间的气隙大小，来调节耦合电感L4的感量以及输入电感L1的感量。
[0078] 图13为图11所示的电感组的另一种结构示意图。如图13所示，每个所述电感组包括磁芯组、第一线圈23、第二线圈24和第三线圈25，所述磁芯组包括第一磁芯21和第二磁芯22，所述第一磁芯21和所述第二磁芯22 均为E型磁芯，所述第一磁芯21的三个磁柱与所述第二磁芯22的三个磁柱相对设置。
[0079] 所述第一线圈23绕设在所述第一磁芯21的第一磁柱和所述第二磁芯22 的第一磁柱上，所述第二线圈24绕设在所述第一磁芯21的第二磁柱和所述第二磁芯22的第二磁柱上，所述第三线圈25绕设在所述第一磁芯21的第三磁柱和所述第二磁芯22的第三磁柱上；所述第一线圈23靠近所述第一磁芯 21的一端、所述第二线圈24靠近所述第一磁芯21的一端、以及所述第三线圈25靠近所述第一磁芯21的一端连接形成所述耦合电感L4的输入端MID_A，所述第一线圈23的另一端形成所述耦合电感L4的第一输出端OUT_A1，所述第二线圈
24的另一端形成所述耦合电感L4的第二输出端OUT_A2，所述第三线圈25的另一端形成所述输入电感L1的输入端IN_A。
24的另一端形成所述耦合电感L4的第二输出端OUT_A2，所述第三线圈25的另一端形成所述输入电感L1的输入端IN_A。
[0080] 其中，第一磁柱和第二磁柱是指E型磁芯的两侧的磁柱，第三磁柱是指 E型磁芯的中间的磁柱。该实施方式中，第一磁芯21和第二磁芯22之间设置有气隙。可以通过调节磁柱之间的气隙大小，来调节耦合电感L4的感量以及输入电感L1的感量。
[0081] 本实用新型还提供一种电源，包括如上所述的三相整流电路。其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0082] 此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“固定”、“安装”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0083] 术语“包括”，还有其衍生表述，均意味着不加限制的包括。术语“或者”是包容性的，表示和/或。
[0084] 术语“电路”指的是(a)仅硬件电路实现(例如模拟电路和/或数字电路中的实现)；(b)包括在一个或多个计算机可读存储器上存储的软件和/或固件指令的电路和计算机程序产品的组合，该指令一起工作以使得装置执行这里所述的一个或多个功能；以及(c)需要软件或固件(即使软件或固件物理上并不存在)以进行操作的电路，例如微处理器或微处理器的一部分。“电路”的这个定义也应用于该术语在此的所有使用，包括在任意权利要求中的使用。作为其他实例，这里，术语“电路”还包括一个或多个处理器和/或其部分以及伴随软件和/或固件的实现。
[0085] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
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