[发明专利]一种消除死区时间能量回流的半桥逆变器及其控制方法

权利要求书

1.一种消除死区时间能量回流的半桥逆变器，其特征在于，由输入直流电压源（Ui）、一个电感（L）、两个常规IGBT（S1-S2）、两个特殊IGBT（T1-T2）、三个电容（C1-C3）；第一电容（C1）的正极、第一常规IGBT（S1）的集电极与输入直流电压源（Ui）的正极相连；第二电容（C2）的负极、第二常规IGBT（S2）的发射极与输入直流电压源（Ui）的负极相连；第一电容（C1）的负极、第二电容（C2）的正极、第一特殊IGBT（T1）的集电极、第二特殊IGBT（T2）的发射极、第三电容（C3）的负极与负载（R）的一端相连；第一常规IGBT（S1）的发射极、第二常规IGBT（S2）的集电极、第一特殊IGBT（T1）的发射极、第二特殊IGBT（T2）的集电极与电感（L）的一端相连；电感（L）的另一端与第三电容（C3）的阳极、负载（R）另一端相连。

2.根据权利要求1所述的一种消除死区时间能量回流的半桥逆变器，其特征在于，所述的第一常规IGBT（S1）和第二常规IGBT（S2）都含反并联二极管，所述的第一特殊IGBT（T1）和第二特殊IGBT（T2）都不含反并联二极管，所述的四个IGBT均可以承受反向电压。

3.根据权利要求1所述的一种消除死区时间能量回流的半桥逆变器，其特征在于，第一特殊IGBT（T1）和第二特殊IGBT（T2）选用富士公司第5代Trench-Fs系列IGBT管。

4.根据权利要求2所述的一种消除死区时间能量回流的半桥逆变器，其特征在于，第一特殊IGBT（T1）和第二特殊IGBT（T2）采用双极型SiC单向导通可控的开关管。

5.用于权利要求1-4任一项所述的一种消除死区时间能量回流的半桥逆变器的控制方法，其特征在于，对第一常规IGBT（S1）和第二常规IGBT（S2）的控制采用传统逆变控制策略，第一特殊IGBT（T1）和第二特殊IGBT（T2）的控制过程如下：当变换器电流i方向为正向时，即变换器工作在正半周期时，控制第一特殊IGBT（T1）导通，第二特殊IGBT（T2）关断，此时当第一常规IGBT（S1）关断时，电感（L）、负载（R）、第一特殊IGBT（T1）形成一个导通环路为电流续流；同理当变换器电流（i）方向为反向时，即变换器工作在负半周期时，控制第一特殊IGBT（T1）关断，第二特殊IGBT（T2）导通，此时当第二常规IGBT（S2）关断时，电感（L）、负载（R）、第二特殊IGBT（T2）形成一个导通环路为电流续流。