[发明专利]三相桥式模块单元串联组合高压变换器

权利要求书

1.一种三相桥式模块单元串联组合高压变换器，其特征在于包含2N个三相桥式模块单元和6个桥臂电感，其中高压变换器的上桥臂由N个三相桥式模块单元串联后再相应与3个桥臂电感的一端串联构成，下桥臂由另外3个桥臂电感的一端与另外N个三相桥式模块单元依次串联构成，然后高压变换器上桥臂的3个桥臂电感的另一端与下桥臂的3个桥臂电感的另一端串联，上桥臂中的3个桥臂电感与下桥臂中的3个桥臂电感之间的3个连接点构成对应相桥臂的交流输出端，N为正整数。

2.根据权利要求1所述三相桥式模块单元串联组合高压变换器，其特征在于，所述三相桥式模块单元由6个带续流二极管的功率开关元件及1个直流电容构成。

3.根据权利要求2所述三相桥式模块单元串联组合高压变换器，其特征在于，所述三相桥式模块单元中，每2个功率开关元件串联构成1相，6个功率开关元件共构成3相，即a相、b相和c相，其中每1相均各自包括第一开关管（T₁）和第二开关管（T₂），第一开关管（T₁）的正极接到A端，负极接到B端；第二开关管（T₂）的正极接到B端，负极接到C端，其中B端、C端为输出端，选择a相或b相或c相的A端接到直流电容（C_E）的正极、C端接到直流电容（C_E）的负极，然后a、b、c三相的A端相连接，直流电容（C_E）上的电压E=V/2N，V为输入直流电源的电压值。

4.根据权利要求1所述三相桥式模块单元串联组合高压变换器，其特征在于，包括3种工作状态，第一种状态是上桥臂N个三相桥式模块单元的第二开关管（T₂）或第二续流二极管（D₂）导通，其它器件均关断；第二种状态是下桥臂N个三相桥式模块单元的第二开关管（T₂）或第二续流二极管（D₂）导通，其它器件均关断；第三种状态是上下桥臂2N个三相桥式模块单元的第一开关管（T₁）或第一续流二极管（D₁）导通，其它器件均关断。

5.根据权利要求3所述三相桥式模块单元串联组合高压变换器，其特征在于，高压变换器的上桥臂由N个三相桥式模块单元与桥臂电感依次串联构成，第一个三相桥式模块单元（M₁）每相的B端即a₊、b₊、c₊端与电源（V）的正极相连接，第一个三相桥式模块单元（M₁）每相的B端即U_a1、U_b1、U_c1与电源（V）的正极相连接，第一个三相桥式模块单元（M₁）每相的C端与第二个三相桥式模块单元（M₂）的B端即U_a2、U_b2、U_c2相连接，依此连接规律，第i个三相桥式模块单元（M_i）的B端即U_ai、U_bi、U_ci分别连接到第i-1个三相桥式模块单元（M_i-1）每相的C端，第i个三相桥式模块单元（M_i）每相的C端分别连接到第i+1个三相桥式模块单元（M_i+1）的B端即U_a(i+1)、U_b(i+1)、U_c(i+1)，N个三相桥式模块单元连接后，第N个三相桥式模块单元（M_N）每相的C端分别与第一电感（L_ap）、第二电感（L_bp）和第三电感（L_cp）连接。

6.根据权利要求3所述三相桥式模块单元串联组合高压变换器，其特征在于，高压变换器的下桥臂由桥臂电感与N个三相桥式模块单元依次串联构成，即第四电感（L_an）、第五电感（L_bn）和第六电感（L_cn）分别与第N+1个三相桥式模块单元（M_N+1）每相的B端即U_a(N+1)、U_b(N+1)、U_c(N+1)相连接，第N+1个模块（M_N+1）每相的C端与第N+2个三相桥式模块单元（M_N+2）每相的B端即U_a(N+2)、U_b(N+2)、U_c(N+2)相连接，依此规律，高压变换器的下桥臂的N个三相桥式模块单元连接后，第2N个三相桥式模块单元（M_2N）每相的C端即a_-、b_-、c_-端连接到电源（V）的负极。