[发明专利]半周控制三电平单电感双降压式半桥逆变器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能转换装置中的逆变器，尤其涉及一种半周控制三电平单电感双降压式半桥逆变器及其控制方法，属于逆变器领域。

背景技术

随着高频功率器件的发展，逆变器的开关频率大幅提高，航空电源、UPS系统、以及高性能电机驱动等交流电源的发展，都对逆变器的性能提出了更高的要求，在实现逆变器高频化及高效率的同时如何进一步提高功率密度，也成了当前研究的关键问题。自从双降压式半桥逆变器及其控制方法提出后，以其新颖的电路结构，具有无直通、无死区时间、开关损耗低等优点而得到了大量的研究和应用。

如2007年7月25日公布的公开号为CN101005245A的发明半周控制单极性双降压式逆变器，揭露一种双电感双降压式半桥逆变器。但由于要使用两只滤波电感，体积庞大。在实际应用中特别是在高压低频场合的滤波器，其体积和重量较大，限制了其广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在双降压式逆变电路的基础上提出一种半周控制三电平单电感双降压式半桥逆变器及其控制方法。

一种半周控制三电平单电感双降压式半桥逆变器，包括：电源电路、降压电路和输出滤波电路，其中电源电路包括两个相同的直流电源即第一直流电源和第二直流电源，第一直流电源的负极和第二直流电源的正极连接后接地；降压电路包括第一降压电路和第二降压电路，其中第一降压电路包括第一功率开关管、第二功率开关管、第一寄生体二极管、第二寄生体二极管、第一阻断二极管、第一箝位二极管和第一续流二极管，第一功率开关管的漏极与第一寄生体二极管的阴极连接后构成第一降压电路的输入端连于电源电路的正极，第一功率开关管的源极、第一寄生体二极管的阳极与第一阻断二极管阳极连接，第一阻断二极管的阴极、第一箝位二极管的阴极与第二功率开关管的漏极、第二寄生体二极管的阴极连接，第一箝位二极管的阳极接地并连接第一直流电源的负极和第二直流电源的正极，第二功率开关管的源极、第二寄生体二极管的阳极与第一续流二极管的阴极连接构成第一降压电路的输出端，第一续流二极管的阳极连于电源电路的负极；第二降压电路包括第三功率开关管、第四功率开关管、第三寄生体二极管、第四寄生体二极管、第二阻断二极管、第二箝位二极管和第二续流二极管，第三功率开关管的源极与第三寄生体二极管的阳极连接后构成第二降压电路的输入端连于电源电路的负极，第三功率开关管的漏极、第三寄生体二极管的阴极与第二阻断二极管的阴极连接，第二阻断二极管的阳极、第二箝位二极管的阳极与第四功率开关管的源极、第四寄生体二极管的阳极连接，第二箝位二极管的阴极接地，第四功率开关管的漏极、第四寄生体二极管的阴极与第二续流二极管的阳极连接后构成第二降压电路的输出端连于第一降压电路的输出端，第二续流二极管的阴极连于电源电路的正极；输出滤波电路包括输出滤波电感和输出滤波电容，其中滤波电感正端接第二降压电路的输出端，输出滤波电容的正端与输出滤波电感的负端连接，输出滤波电容的负端接地并连接第二箝位二极管的阴极。