一种用于230V交流电源架构的三端口变换器的制作方法

本发明属于电能变换，特别涉及一种用于230v电源架构的三端口变换器。

背景技术：

1、随着飞机集成化、电气化发展，飞机用电设备越来越多，电源系统供电模式、电网设计也越来越复杂，电力变换设备也越来越多，对飞机的重量影响的越来越大。目前宽体客机的电源系统架构下，变压整流器和自耦变压器为两个单独的模块。变压整流器由三相交流230v汇流条供电，将230v三相交流电转换为28v直流电给直流汇流条供电；自耦变压器由三相交流230v汇流条供电，将230v三相交流电转换为115v三相交流电给三相交流115v汇流条供电，或由三相交流115v汇流条供电，将115v三相交流电转换为230v三相交流电给三相交流230v汇流条供电。

2、考虑到变压整流器和自耦变压器同时存在于民机电源系统中，且拓扑结构存在一定重合度，为了实现电源系统集成度的进一步提高，需要能够改进现有技术中的缺陷的系统和方法。

技术实现思路

1、提供本技术实现要素：来以简化形式介绍将在以下具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

2、针对上述技术问题，为了实现电源系统集成度的进一步提高，本发明提出一种用于230v交流电源架构的新型三端口变换器，该技术方案将变压整流器和自耦变压器这两个模块集成为一个模块，用一个三端口变换器代替变压整流器和自耦变压器，实现了变压整流器和自耦变压器的集成，减小了系统模块数量和控制难度，从而减少了系统的体积重量和成本。

3、具体而言，根据本发明的一个实施例，公开了一种用于230v电源架构的三端口变换器，该三端口变换器包括：

4、与交流电输入端相连的lc输入滤波器；

5、多绕组变压器，该多绕组变压器与该lc输入滤波器相连并进一步与六个接触器相连，该六个接触器中的每一者具有第一触点和第二触点；

6、第一三相桥式整流电路和第二三相桥式整流电路，该第一三相桥式整流电路与该六个接触器中的三个接触器相连并且该第二三相桥式整流电路与该六个接触器中的另三个接触器相连；以及

7、第一lc输出滤波器、第二lc输出滤波器和第三lc输出滤波器，该第三lc输出滤波器与该多绕组变压器相连并进一步与交流电输出端相连，该第一lc输出滤波器和该第二lc输出滤波器分别与该第一三相桥式整流电路和该第二三相桥式整流电路相连并进一步与直流电输出端相连，

8、其中当输入230v交流电时，该六个接触器中的每一者与该第一触点相连并且该三端口变换器被配置成经由该多绕组变压器以及第一三相桥式整流电路和第二三相桥式整流电路将该230v交流电分别转换成115v交流电和28v直流电，并且

9、其中当输入115v交流电时，该六个接触器中的每一者与该第二触点相连并且该三端口变换器被配置成经由该多绕组变压器以及第一三相桥式整流电路和第二三相桥式整流电路将该115v交流电分别转换成230v交流电和28v直流电。

10、在本发明的一个实施例中，该交流电输入端和该交流电输出端是不同电压等级的三相交流汇流条，并且该直流电输出端是28v直流汇流条。

11、在本发明的一个实施例中，该三端口变换器进一步包括控制器，该控制器被配置成控制该六个接触器与该第一触点和该第二触点的相连。

12、在本发明的一个实施例中，该多绕组变压器为三相变压器，铁芯采用三柱式结构，每柱为一相。

13、在本发明的上述实施例中，该多绕组变压器包括两个自耦绕组以及两个单独绕组，以分别提供不同电压等级。

14、在本发明的上述实施例中，该三端口变换器被进一步配置成当输入230v交流电时：

15、将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数多的自耦型绕组中的整个线圈作为原边绕组并将这个自耦型绕组的中心抽头与中性点间的线圈作为该多绕组变压器的用于输出115v交流电的一个副边绕组；以及

16、将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数少的自耦型绕组的整个线圈和两个单独绕组中的一个单独绕组分别用作该多绕组变压器的另两个副边绕组并作为该第一三相桥式整流电路和该第二三相桥式整流电路的输入，并且经由该第一三相桥式整流电路和该第一lc输出滤波器以及该第二三相桥式整流电路和该第二lc输出滤波器来输出28v直流电。

17、在本发明的上述实施例中，该三端口变换器被进一步配置成当输入115v交流电时：

18、将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数多的自耦型绕组的中心抽头与中性点间的线圈作为原边绕组并将这个自耦型绕组的整个线圈作为该多绕组变压器的用于输出230v交流电的一个副边绕组；以及

19、将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数少的自耦型绕组的中心抽头与中性点间的线圈和两个单独绕组中的另一个单独绕组分别用作该多绕组变压器的的另两个副边绕组并作为该第一三相桥式整流电路和该第二三相桥式整流电路的输入，并且经由该第一三相桥式整流电路和该第一lc输出滤波器以及该第二三相桥式整流电路和该第二lc输出滤波器来输出28v直流电。

20、在本发明的上述实施例中，在通过对应的三相桥式整流电路和lc输出滤波器后，28v直流电还经过平衡电抗器来输出。

21、在本发明的另一个实施例中，公开了一种基于三端口变换器的方法，该三端口变换器包括多绕组变压器、lc输入滤波器和lc输出滤波器、三相桥式整流电路以及六个接触器，该方法包括：

22、当输入230v交流电时，将该六个接触器中的每一者与第一触点相连并且经由该多绕组变压器和该三相桥式整流电路将该230v交流电分别转换成115v交流电和28v直流电；以及

23、当输入115v交流电时，将该六个接触器中的每一者与第二触点相连并且经由该多绕组变压器和该三相桥式整流电路将该115v交流电分别转换成230v交流电和28v直流电。

24、在本发明的一个实施例中，该方法进一步包括：

25、当输入230v交流电时，将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数多的自耦型绕组的整个线圈作为原边绕组并将这个自耦型绕组的中性抽头与中性点间的线圈作为该多绕组变压器的用于输出115v交流电的一个副边绕组，并且将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数少的自耦型绕组的整个线圈和两个单独绕组中的一个单独绕组分别用作该多绕组变压器的另两个副边绕组并作为该三相桥式整流电路的输入，并且经由该三相桥式整流电路和该lc输出滤波器来输出28v直流电；以及

26、当输入115v交流电时，将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数多的自耦型绕组的中性抽头与中性点间的线圈作为原边绕组并将这个自耦型绕组的整个线圈作为该多绕组变压器的用于输出230v交流电的一个副边绕组，并且将该多绕组变压器的两个自耦型绕组中的匝数少的自耦型绕组的中性抽头与中性点间的线圈和两个单独绕组中的另一个单独绕组分别用作该多绕组变压器的另两个副边绕组并作为该三相桥式整流电路的输入，并且经由该三相桥式整流电路和该lc输出滤波器来输出28v直流电。

27、在结合附图研读了下文对本发明的具体示例性实施例的描述之后，本发明的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将是明显的。尽管本发明的特征在以下可能是针对某些实施例和附图来讨论的，但本发明的全部实施例可包括本文所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论的本发明的各种实施例使用此类特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管示例性实施例在下文可能是作为设备、系统或方法实施例进行讨论的，但是应当领会，此类示例性实施例可以在各种设备、系统、和方法中实现。