[发明专利]基于正激变换器的交－交型三电平交－交变换器

权利要求书

1.一种基于正激变换器的交-交型三电平交-交变换器，其特征在于：该变换器由依次连接的输入滤波器、多电平变换器、高频变压器、周波变换器、输出滤波器和输出交流负载构成，该变换器将不稳定的高压、劣质交流电变换成稳定或可调的同频、优质正弦交流电，并降低功率变换级数、实现高频电气隔离、适用于高压交-交变换场合的电路结构，即输入滤波电感L_i和输入滤波电容C_i构成输入滤波器，该输入滤波器对输入高压交流电源u_i进行滤波，所述的将经输入滤波器滤波后的输入电压转化为双极性多电平输出电压u_N1的多电平变换器与高频变压器T的初级绕组N₁连接，该高频变压器的次级绕组N₂与周波变换器连接，该周波变换器由第三四象限功率开关S₃和第四四象限功率开关S₄构成，将经高频变压器隔离、传输的多电平变换器的输出电压转化为单极性多电平输出电压u_AB；在该周波变换器中，第三四象限功率开关S₃的一端与高频变压器的次级绕组N₂的一端连接，另一端分别与第四四象限功率开关S₄和输出滤波电感L_f相连接，该第四四象限功率开关S₄的另一端和次级绕组N₂的另一端连接；该输出滤波电感L_f的另一端分别与输出滤波电容C_f和输出交流负载Z_L一端连接，该输出滤波电容C_f、输出交流负载Z_L的另一端与次级绕组N₂的另一端或者中间抽头相连接；所述的输出滤波电感L_f和输出滤波电容C_f构成输出滤波器，该输出滤波器滤除所述的周波变换器的输出电压u_AB中的高次谐波，从而在输出交流负载侧得到高质量的正弦交流电压u_o。

2.根据权利要求1所述的基于正激变换器的交-交型三电平交-交变换器，其特征在于：该变换器适用于高频电气隔离的高压交-交变换场合的正激式电路拓扑，即输入高压交流电源u_i的一端与输入滤波电感L_i一端连接，该输入滤波电感L_i的另一端分别与输入滤波电容C_i、第五四象限功率开关S₅、四象限箝位功率开关S_c和高频变压器T的初级绕组N₁的一端相连接；该输入滤波电容C_i的另一端分别与该输入高压交流电源u_i的另一端、回馈绕组N₃的一端、第二四象限功率开关S₂的一端连接；所述的输入滤波电感L_i和输入滤波电容C_i构成输入滤波器；该第五四象限功率开关S₅的另一端与所述的回馈绕组N₃的另一端连接；该四象限箝位功率开关S_c的另一端分别与第二四象限功率开关S₂另一端、第一四象限功率开关S₁一端连接；该第一四象限功率开关S₁的另一端与高频变压器的初级绕组N₁的另一端连接；所述的第一四象限功率开关S₁、第二四象限功率开关S₂和四象限箝位功率开关S_c构成多电平变换器；输出滤波器的输出滤波电容C_f、输出交流负载Z_L的另一端分别与次级绕组N₂和周波变换器的第四四象限功率开关S₄的另一端连接。