[发明专利]单相半导体电力变换器的软开关拓扑结构

权利要求书

1.单相半导体电力变换器的软开关拓扑结构，涉及输入侧直流电压源 E_d、硬开关单相H桥、滤波器及负载，所述输入侧直流电压源E_d的输入信号经由软开关半导体电力变换器DC-DC或DC-AC变换输至滤波器，并经由滤波器滤除高频谐波分量输至负载，其特征在于：所述软开关拓扑结构为在硬开关单相H桥的端子A、B、C、N之间所设的辅助谐振单元，其中端子A为功率开关器件T₁发射极与功率开关器件T₃集电极之间的接点，端子B为功率开关器件T₂发射极与功率开关器件T₄集电极之间的接点，端子C为功率开关器件T₃发射极与功率开关器件T₄发射极之间的接点，端子N为断开自端子C并与输入侧直流电压源E_d负极相连的接点。

2.根据权利要求1所述的单相半导体电力变换器的软开关拓扑结构，其特征在于：所述辅助谐振单元为由功率开关器件T₅～T₇、二极管D₅～D₇、二极管D₈～D₁₁、电感L_r1～L_r2、电容C_r1～C_r3组成，其中功率开关器件T₅的发射极与二极管D₅的阳极、功率开关器件T₇的发射极、二极管的阳极D₇、电容C_r3的一端、功率开关器件T₆的发射极及二极管D₆的阳极相连接于端子N；功率开关器件T₅的集电极与二极管D₅的阴极、二极管D₁₀的阳极、电感L_r1的一端相连接；功率开关器件T₆的集电极与二极管D₆的阴极、二极管D₁₁的阳极、电感L_r2的一端相连接；功率开关器件T₇的集电极与二极管D₇的阴极、电容C_r3的另一端、电感L_r1的另一端、电感L_r2的另一端、电容C_r1的一端、电容C_r2的一端相连接于端子C；二极管D₁₀的阴极与二极管D₈的阳极、电容C_r1的另一端相连接；二极管D₁₁的阴极与二极管D₉的阳极、电容C_r2的另一端相连接；二极管D₈的阴极连接端子A；二极管D₉的阴极连接端子B。

3.根据权利要求2所述的单相半导体电力变换器的软开关拓扑结构，其特征在于：所述功率开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、晶闸管SCR或可关断晶闸管GTO。

4.根据权利要求2所述的单相半导体电力变换器的软开关拓扑结构，其特征在于：所述二极管为外接二极管或功率开关器件的体内二极管。

5.根据权利要求1所述的单相半导体电力变换器的软开关拓扑结构，其特征在于：所述输入侧直流电压源 E_d为经整流的直流电压源、蓄电池、燃料电池、光伏电池或风电生成的直流电压源。

6.根据权利要求1所述的单相半导体电力变换器的软开关拓扑结构，其特征在于：所述负载为阻性负载、感性负载、容性负载、直流电压源E或交流电压源e。