[发明专利]谐振直流环节软开关逆变器及其调制方法

说明书

本申请涉及逆变器技术领域，公开一种谐振直流环节软开关逆变器，包括：辅助换流电路、逆变桥、负载电路、控制电路和直流电源；辅助换流电路包括母线开关管、辅助开关管、辅助谐振电感、主谐振电容、辅助谐振电容、母线开关管的反并联二极管、第一辅助二极管、第二辅助二极管；逆变桥为三相逆变桥；负载电路为三相负载电路；该逆变器的辅助换流电路结构简单，使用元件数目较现有的软开关逆变器的辅助换流电路大幅减少，降低了硬件成本。还公开一种谐振直流环节软开关逆变器的调制方法。

技术领域

本申请涉及逆变器技术领域，例如涉及谐振直流环节软开关逆变器及其调制方法。

背景技术

目前，电力电子器件是电力电子技术的重要组成部分，历史上电力电子领域的革新和发展与电力电子器件密不可分。近年来，随着宽禁带器件的不断成熟，应用于开关电源、新能源并网、电机驱动等场合的宽禁带逆变器逐渐成为了研究的热点。然而，当宽禁带逆变器工作于开关频率几十千赫兹甚至几百千赫兹时，其开关损耗随开关频率的增加亦快速增长。为进一步提升宽禁带逆变器性能，软开关技术是值得探讨的一种途径。

软开关逆变器最早由美国威斯康星大学的D.M.Divan(迪万)博士在1989年提出，软开关逆变器成功的降低了开关损耗实现了高效率化并且通过减小电压变化率dv/dt和电流变化率di/dt的方式抑制了电磁干扰问题。

《IEEE Transactions on Power Electronics》中题为“Resonant InductanceDesign and Loss Analysis of a Novel Resonant DC Link Inverter”的文章和《IEEEJournal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics》中题为“ParallelResonant DC Link Inverter Topology and Analysis of Its Operation Principle”的文章公开了一种软开关逆变器拓扑结构，如图1所示，该软开关逆变器的辅助换流电路包括1个母线开关管S_L及1个反并联二极管D_L，2个辅助开关管S_a1和S_a2，3个谐振电容C_L、C_a1和C_a2，2个谐振电感L_a1和L_a2和4个辅助二极管D_a1、D_a2、D_a3和D_a4。该拓扑不仅可以实现所有开关管的软开关动作，同时避免了分裂电容使中性点电位变化、电感电流阈值设置使控制过程复杂化等诸多问题。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：现有的软开关逆变器的辅助换流电路使用器件过多，硬件成本高。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种谐振直流环节软开关逆变器及其调制方法，以能够减少辅助换流电路器件数量，降低硬件成本。