[发明专利]基于高频链技术的隔离型模块化多电平变换器

权利要求书

1.基于高频链技术的隔离型模块化多电平变换器，其特征在于：所述变换器(1)为三相系统结构，包括新型单级式高频隔离型子模块(3)；

还包括三个并联在高压直流端口(P_H、N_H)之间的相单元(2)，每个相单元(2)由上、下两个桥臂组成，三个相单元的上、下桥臂的电联接点(N₁、N₂、N₃)引出线串联滤波电感后为高压交流端口(a、b、c)，每个桥臂由n个新型单级式高频隔离型子模块(3)和一个桥臂电抗器L_m组成；

所述新型单级式高频隔离型子模块(3)包括前级部分(4)、高频变压器部分(5)和后级部分(6)，前级部分的交流侧连接高频变压器的原边，后级部分的交流侧连接高频变压器的副边，每个新型单级式高频隔离型子模块(3)的前级部分的正、负极端口分别并联作为公共低压直流端口(P_L、N_L)，后级部分的端口串联构成高压直流侧端口(P_H、N_H)；

三个相单元(2)上桥臂的正极端(P_Ha、P_Hb、P_Hc)相连作为该变换器的高压直流端口的正极P_H，三个相单元(2)下桥臂的负极端(N_Ha、N_Hb、N_Hc)相连作为该变换器的高压直流端口的负极N_H；

所述新型单级式高频隔离型子模块的前级部分(4)包括低压侧直流电容C_dcL和由四个带有反并联二极管的主动开关组成的主动H桥；后级部分(6)包括电压钳位电路(7)和由四个带有反并联二极管的主动开关组成的主动H桥；

所述前级部分(4)的主动H桥包括一个第一主动开关管Q₁、一个第二主动开关管Q₂、一个第三主动开关管Q₃和一个第四主动开关管Q₄，各主动开关管的集电极分别与各自的续流二极管的阴极相连接，发射极分别与各自的续流二极管的阳极相连接；

第一主动开关管Q₁与第三主动开关管Q₃串联后与所述低压侧直流电容C_dcL并联，第一主动开关管Q₁的发射极和第三主动开关管Q₃的集电极相连并作为高频变压器原边端E，第二主动开关管Q₂的发射极和第四主动开关管Q₄的集电极相连并作为高频变压器原边的另一端F，第一主动开关管Q₁的集电极和C_dcL的正极相连，第三主动开关管Q₃的发射极和C_dcL的负极相连；第二主动开关管Q₂与第四主动开关管Q₄串联后与所述低压侧直流电容C_dcL并联，第二主动开关管Q₂的集电极和C_dcL的正极相连，第四主动开关管Q₄的发射极和C_dcL的负极相连；第一主动开关管Q₁与第二主动开关管Q₂的集电极与C_dcL的正极相连接并作为子模块前级部分的正极A，第三主动开关管Q₃与第四主动开关管Q₄的发射极与C_dcL的负极相连接并作为子模块前级部分的负极B；

所述后级部分(6)的主动H桥包括一个第五主动开关管Q₅、一个第六主动开关管Q₆、一个第七主动开关管Q₇、一个第八主动开关管Q₈，各个主动开关管的集电极分别与各自的续流二极管的阴极相连接，发射极分别与各自的续流二极管的阳极相连接；第五主动开关管Q₅的发射极和第七主动开关管Q₇的集电极相连并作为高频变压器副边端G，第六主动开关管Q₆的发射极和第八主动开关管Q₈的集电极相连并作为高频变压器副边的另一端H；第五主动开关管Q₅与第六主动开关管Q₆的集电极相连并作为子模块后级部分的正极C，第七主动开关管Q₇与第八主动开关管Q₈的发射极相连并作为子模块后级部分的负极D。