[发明专利]双端反激高频隔离式三电平逆变器

权利要求书

1.一种双端反激高频隔离三电平逆变器，其特征在于：由依次相连的输入直流电源单元(1)、输入滤波电容(2)、三电平变换单元(3)、高频隔离变压器(4)、周波变换器(5)、输出滤波器(6)和输出交流负载(7)；输入直流电源单元(1)与输入滤波电容(2)一端相连，输入滤波电容(2)另一端与三电平变换单元(3)一端相连，三电平变换单元(3)另一端与高频隔离变压器(4)原边相连，高频隔离变压器(4)副边与周波变换器(5)一端相连，周波变换器(5)另一端与输出滤波器(6)一端相连，输出滤波器(6)另一端与输出交流负载(7)相连。

2.根据权利要求1所述的双端反激高频隔离三电平逆变器，其特征在于：所述输入滤波电容(2)包括第一输入滤波电容(C1)和第二输入滤波电容(C2)；第一输入滤波电容(C1)的正极与输入直流电源单元(1)的正极相连，第一输入滤波电容(C1)的负极与第二输入滤波电容(C2)的正极相连，第二输入滤波电容(C2)的负极与输入直流电源单元(1)的参考负极相连；

所述三电平变换单元(3)包括第一功率开关管(S1)，第一二极管(D1)，第二功率开关管(S2)，第二二极管(D2)，第三功率开关管(S3)，第三二极管(D3)，第四功率开关管(S4)，第四二极管(D4)，第五二极管(D5)第六二极管(D6)，第七二极管(D7)第八二极管(D8)，其中：

第一功率开关管(S1)的漏极与第一输入滤波电容(C1)的正极相相连，第一二极管(D1)反并联于第一功率开关管(S1)两端，即第一二极管(D1)的阴极与第一功率开关管(S1)的漏极相连，第一二极管(D1)的阳极与第一功率开关管(S1)的源极相连，第二功率开关管(S2)的漏极与第一功率开关管(S1)的源极相连，第二二极管(D2)反并联与第二功率开关管(S2)两端，即第二二极管(D2)的阴极与第二功率开关管(S2)的漏极相连，第二二极管(D2)的阳极与第二功率开关管(S2)的源极相连，第四功率开关管(S4)的源极与第二输入分压电容(C2)的负极相连，第四二极管(D4)反并联于第四功率开关管(S4)两端，即第四二极管(D4)的阴极与第四功率开关管(S4)的漏极相连，第四二极管(D4)的阳极与第四功率开关管(S4)的源极相连，第三功率开关管(S3)的源极与第四功率开关管(S4)的漏极相连，第三二极管(D3)反并联与第三功率开关管两端，即第三二极管(D3)的阴极与第三功率开关管(S3)的漏极相连，第三二极管(D3)的阳极与第三功率开关管(S3)的源极相连，第五二极管(D5)的阳极、第六二极管(D6)的阴极与第一输入滤波电容(C1)的负极和第二输入滤波电容(C2)的正极相连，第五二极管(D5)的阴极与第一功率开关管(S1)的源极和第二功率开关管(S2)的漏极相连，第六二极管(D6)的阳极与第三功率开关管(S3)的源极和第四功率开关管(S4)的漏极相连，第七二极管(D7)的阴极与第一输入滤波电容(C1)的正极、第一功率开关管(S1)的漏极相连，第七二极管(D7)的阳极与第三功率开关管(S3)的漏极相连，第八二极管(D8)的阴极与第二功率开关管(S2)的源极相连，第八二极管(D8)的阳极与第二输入滤波电容(C2)的负极、第四功率开关管(S4)的源极相连；

所述高频隔离变压器(4)包括高频隔离变压器的第一原边绕组(N1)、第一副边绕组(N2)和第二副边绕组(N3)，其中：

第一原边绕组(N1)非同名端与第二功率开关管(S2)的源极相连，第一原边绕组(N1)的同名端与第三功率开关管(S3)的漏极相连；

所述周波变换器(5)包括第五功率开关管(S5)、第六功率开关管(S6)、第七功率开关管(S7)、第八功率开关管(S8)、第九二极管(D9)、第十二极管(D10)，第十一二极管(D11)，第十二二极管(D12)，其中：

第五功率开关管(S5)的漏极与所述高频隔离变压器的第一副边绕组(N2)的同名端相连，第九二极管(D9)反并联于第五功率开关管(S5)的两端，即第九二极管(D9)的阴极与第五功率开关管(S5)的漏极相连，第九二极管(D9)的阳极与第五功率开关管(S5)的源极相连，第六功率开关管(S6)的漏极与所述第一副边绕组(N2)的非同名端相连，第十二极管(D10)反并联于第六功率开关管(S6)的两端，即第十二极管(D10)的阴极与第六功率开关管(S6)的漏极相连，第十二极管(D10)的阳极与第六功率开关管(S6)的源极相连，第七功率开关管(S7)的漏极与所述第二副边绕组(N3)的非同名端相连，第七功率开关管(S7)的源极与第五功率开关管(S5)的源极相连，第十一二极管(D11)反并联于第七功率开关管(S7)的两端，即第十一二极管(D11)的阴极与第七功率开关管(S7)的漏极相连，第十一二极管(D11)的阳极与第七功率开关管(S7)的源极相连，第八功率开关管(S8)的漏极与所述第二副边绕组(N3)的同名端相连，第八功率开关管(S8)的源极与第六功率开关管(S6)的源极相连，第十二二极管(D12)反并联于第八功率开关管(S8)的两端，即第十二二极管(D12)的阴极与第八功率开关管(S8)的漏极相连，第十二二极管(D12)的阳极与第八功率开关管(S8)的源极相连；

所述输出滤波器(6)包括一输出滤波电容(Cf)，输出滤波电容(Cf)的正极与第五功率开关管(S5)的源极、第九二极管(D9)的阳极、第七功率开关管(S7)的源极、第十一二极管(D11)的阳极相连，输出滤波电容(Cf)的负极与第六功率开关管(S6)的源极、第十二极管(D10)的阳极、第八功率开关管(S8)的源极、第十二二极管(D12)的阳极相连；

所述输出交流负载(7)包括一交流负载(RL)，该交流负载(RL)的一端与输出滤波电容(Cf)的正极相连，交流负载(RL)的另一端与输出滤波电容(Cf)的负极相连。