[发明专利]一种隔离型高压DC/AC变换器及其宽范围调压控制方法

权利要求书

1.一种隔离型高压DC/AC变换器，包括多个串联的模块，每个模块包括依次连接的半桥结构的变换器、H桥逆变器和输出隔离变压器，高压直流电压接在所述多个串联的模块的输入端，所述多个模块的所有变压器串联后经过LC滤波器输出交流电压连接于单相负载的两端；其特征在于，每个半桥结构的变换器包括一个电容，所述电容与由两个IGBT串联而成的串联支路并联，所述串联支路作为高压直流输入端，当当前模块的上IGBT即V_ai1通时，当前模块的电容投入，输入电压为U_dci；其中，i表示第i个模块；当当前模块的下IGBT即V_ai2开通时，电容被旁路，此时当前模块的输入电压为0；所述多个串联的模块的输入电压的和为高压直流侧的电压U_dc；所述H桥逆变器包括第一～第四IGBT，每个IGBT与一个二极管反向并联，第一、第二IGBT串联；第三、第四IGBT串联；当第一IGBT和第四IGBT开通时，在变压器侧输出高电平U_dci，当第二IGBT和第三IGBT开通时，在变压器侧输出负电平-U_dci。

2.根据权利要求1所述的隔离型高压DC/AC变换器，其特征在于，所述H桥逆变器采用单极倍频载波移相调制方法，设一共有n个模块，则需要n个三角载波，每个载波之间错开相位，以第一个载波为起点，则第二个载波与第一个载波错开度，第三个与第一个载波错开度，依此类推，第n个模块的载波与第一个载波错开度；针对H桥逆变器的左右两个桥臂，将调制波与n个移相的载波调制后分别送入n个模块的左桥臂，将调制波反向后与同样的n个载波调制后送入H桥的右桥臂，从而产生多电平的交流信号，经隔离变压器串联后通过LC滤波后变成光滑的正弦波后，输出提供负载使用。

3.一种权利要求1所述隔离型高压DC/AC变换器宽范围调压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)当控制周期信号使能时，检测所有模块直流侧电容电压U_dci，然后对各模块直流侧电容电压由低到高进行排序，并储存排序的序号；

2)根据需要投入的模块数指令值N^*和排序的序号，投入电压较低的N^*个模块，即将电压较低的N^*个模块的V_ai1打开，V_ai2关闭，其余的模块切除，即将剩余电压较高的模块V_ai1关闭，V_ai2打开，其中i表示第i个模块。

4.根据权利要求3所述的隔离型高压DC/AC变换器宽范围调压控制方法，其特征在于，所述直流侧电容电压调压范围为其中，n为模块个数。