[发明专利]单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器

权利要求书

1.单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器，其特征在于，它包括交流侧LC滤波器、双向功率开关构成的矩阵变换器、高频隔离变压器、第一桥式变换器、第二桥式变换器和直流侧LC滤波器；

交流侧LC滤波器的两个输出端分别连接矩阵变换器的两个输入端，矩阵变换器的两个输出端分别连接高频隔离变压器的第一绕组的两端；

第一桥式变换器和第二桥式变换器结构相同，第一桥式变换器的两个输入端分别连接高频隔离变压器的第二绕组的两端，第二桥式变换器的两个输入端分别连接高频隔离变压器的第三绕组的两端，第一桥式变换器和第二桥式变换器串联或并联后的输出端与直流侧LC滤波器的输入端相连，直流侧LC滤波器输出变换后的直流电压。

2.根据权利要求1所述的单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器，其特征在于，它还包括两个单刀双掷开关，第一桥式变换器和第二桥式变换器通过两个单刀双掷开关实现串联或并联连接。

3.根据权利要求1所述的单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器，其特征在于，交流侧LC滤波器包括电感L_g和电容C_g，电感L_g的一端和电容C_g的一端分别连接电网，电感L_g的另一端和电容C_g的另一端相连，电容C_g的两端作为交流侧LC滤波器的两个输出端。

4.根据权利要求1所述的单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器，其特征在于，矩阵变换器包括双向功率开关Q1、Q2、Q3和Q4，双向功率开关Q1的一端和双向功率开关Q3的一端相连，公共连接点作为矩阵变换器的一个输入端，双向功率开关Q2的一端和双向功率开关Q4的一端相连，公共连接点作为矩阵变换器的另一个输入端，双向功率开关Q1的另一端和双向功率开关Q2的另一端相连，公共连接端作为矩阵变换器的一个输出端，连接高频隔离变压器的第一绕组的同名端，双向功率开关Q3的另一端和双向功率开关Q4的另一端相连，公共连接端作为矩阵变换器的另一个输出端，连接高频隔离变压器的第一绕组的异名端；

双向功率开关Q1、Q2、Q3和Q4的结构相同，由两个功率开关反向串联构成。

5.根据权利要求2所述的单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器，其特征在于，第一桥式变换器包括电感L1、功率开关S1、功率开关S2、功率开关S3、功率开关S4和电容C1；电感L1的一端作为第一桥式变换器的一个输入端，连接高频隔离变压器的第二绕组的同名端，电感L1的另一端同时连接功率开关S1的一端和功率开关S2的一端，功率开关S3的一端和功率开关S4的一端相连，公共连接端作为第一桥式变换器的另一个输入端，连接高频隔离变压器的第二绕组的异名端，功率开关S1的另一端同时连接功率开关S3的另一端和电容C1的一端，公共连接端作为第一桥式变换器的一个输出端，功率开关S2的另一端同时连接功率开关S4的另一端和电容C1的另一端，公共连接端作为第一桥式变换器的另一个输出端，连接第一单刀双掷开关J1的引脚1。

6.根据权利要求2所述的单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器，其特征在于，第二桥式变换器包括电感L2、电感L3、功率开关S5、功率开关S6、功率开关S7、功率开关S8和电容C2；电感L2的一端作为第二桥式变换器的一个输入端，连接高频隔离变压器的第三绕组的同名端，电感L2的另一端同时连接功率开关S5的一端和功率开关S6的一端，功率开关S7的一端和功率开关S8的一端相连，公共连接端作为第二桥式变换器的另一个输入端，连接高频隔离变压器的第三绕组的异名端，功率开关S5的另一端同时连接功率开关S7的另一端、电容C2的一端和电感L3的一端，电感L3的另一端作为第二桥式变换器的一个输出端，连接第二单刀双掷开关J2的引脚1，功率开关S6的另一端同时连接功率开关S8的另一端和电容C2的另一端，公共连接端作为第二桥式变换器的另一个输出端。

7.根据权利要求2所述的单相高频隔离型可变拓扑AC-DC变换器，其特征在于，直流侧LC滤波器包括电感L0和电容C0；

电感L0的一端作为直流侧LC滤波器的一个输入端，连接功率开关S1和功率开关S3的公共连接端，电感L0的另一端同时连接电容C0的一端和第二单刀双掷开关J2的引脚3，电容C0的另一端作为直流侧LC滤波器的另一个输入端，连接功率开关S7和功率开关S8的公共连接端，同时连接第一单刀双掷开关J1的引脚3，第一单刀双掷开关J1的引脚2连接第二单刀双掷开关J2的引脚2，电感L0和电容C0的公共连接端作为变换器的直流正极输出端，电容C0的另一端作为变换器的直流负极输入端。