[发明专利]基于反激变换器的高频隔离式交-交型三电平交-交变换器

权利要求书

1.一种基于反激变换器的高频隔离式交-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交流电源、输入滤波器、高频隔离式反激三电平变换单元、周波变换器、输出滤波器和输出交流负载构成，输入滤波器由输入滤波电感[L_i]、第一输入滤波电容[C₁]、第二输入滤波电容[C₂]构成，第一双向功率开关管[S₁]、第二双向功率开关管[S₂]、箝位双向功率开关[S_C]、三绕组高频隔离变压器[T]构成高频隔离式反激三电平变换单元，对经过滤波后的正弦电压进行三电平反激式变换得到三电平电压，第三双向功率开关[S₃]实现周波变换器的功能，输出滤波电容[C_f]实现输出滤波器的功能；在输出交流负载侧得到正弦交流电压[u_o]；输入高压交流电源[u_i]的参考正极与输入滤波电感[L_i]的一端连接，输入滤波电感[L_i]的另一端分别与第一输入滤波电容[C₁]、第一双向功率开关管[S₁]的一端相连接，第一输入滤波电容[C₁]的另一端分别与第二输入滤波电容[C₂]、箝位双向功率开关[S_C]的一端相连接，第二输入滤波电容[C₂]的另一端分别接输入交流电源[u_i]的参考负极和第二双向功率开关管[S₂]的另一端，输入交流电源[u_i]的参考负极接地；第一双向功率开关管[S₁]的另一端与高频隔离变压器[T]的原边第一绕组[N₁]的一端相连，原边第一绕组[N₁]的另一端与原边第二绕组[N₂]的一端以及箝位双向功率开关[S_C]的另一端相连，原边第二绕组[N₂]的另一端与第二双向功率开关[S₂]的另一端相连，该高频隔离变压器副边绕组[N₃]的一端与第三双向功率开关[S₃]的一端相连，另一端与输出滤波电容[C_f]的一端、输出交流负载[Z_L]的一端相连；第三双向功率开关[S₃]的另一端与输出滤波电容[C_f]、输出交流负载[Z_L]的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的基于反激变换器的高频隔离式交-交型三电平交-交变换器，其特征在于：所述的第一双向功率开关[S₁]、第二双向功率开关[S₂]、第三双向功率开关[S₃]、箝位双向功率开关[S_C]都是由两个单个的功率开关管反向串联而构成承受正向、反向的电压应力和电流应力的开关，具有双向阻断功能。

3.根据权利要求2所述的基于反激变换器的高频隔离式交-交型三电平交-交变换器，其特征在于：第一双向功率开关管[S₁]包括第一功率开关管[S_1a]、第二功率开关管[S_1b]、第一二极管[p₁]、第二二极管[p₂]；第一功率开关管[S_1a]的源极接第二功率开关管[S_1b]的源极，第一功率开关管[S_1a]的源极还接第一二极管[p₁]的阳极，第一功率开关管[S_1a]的漏极接第一二极管[p₁]阴极，第二功率开关管[S_1b]的源极接第二二极管[p₂]的阳极，第二功率开关管[S_1b]的漏极接第二二极管[p₂]的阴极。