[发明专利]基于反激变换器的高频隔离式交-交型三电平交-交变换器

摘要

本发明公开了一种基于反激变换器的高频隔离式交-交型三电平交-交变换器，该变换器的电路拓扑，由依次连接的输入高压交流电源、输入滤波器、高频隔离式反激三电平变换单元、周波变换器以及输出交流负载构成，其中高频隔离式反激三电平变换单元由两个双向功率开关、一个双向箝位功率开关和一个高频隔离式反激三绕组变压器组成，能够将输入电压转化为多种输出电平。本发明能够降低功率开关的电压应力，减少功率变换级数，提高输入侧功率因数、变换效率和功率密度；能够适用于高频电气隔离的高压交-交电能变换场合，大大拓宽了三电平交-交变换器的应用领域。

主权项

一种基于反激变换器的高频隔离式交‑交型三电平交‑交变换器，其特征在于：该变换器由依次连接的输入交流电源、输入滤波器、高频隔离式反激三电平变换单元、周波变换器、输出滤波器和输出交流负载构成，输入滤波器由输入滤波电感[Li]、第一输入滤波电容[C1]、第二输入滤波电容[C2]构成，第一双向功率开关管[S1]、第二双向功率开关管[S2]、箝位双向功率开关[SC]、三绕组高频隔离变压器[T]构成高频隔离式反激三电平变换单元，对经过滤波后的正弦电压进行三电平反激式变换得到三电平电压，第三双向功率开关[S3]实现周波变换器的功能，输出滤波电容[Cf]实现输出滤波器的功能；在输出交流负载侧得到正弦交流电压[uo]；输入高压交流电源[ui]的参考正极与输入滤波电感[Li]的一端连接，输入滤波电感[Li]的另一端分别与第一输入滤波电容[C1]、第一双向功率开关管[S1]的一端相连接，第一输入滤波电容[C1]的另一端分别与第二输入滤波电容[C2]、箝位双向功率开关[SC]的一端相连接，第二输入滤波电容[C2]的另一端分别接输入交流电源[ui]的参考负极和第二双向功率开关管[S2]的另一端，输入交流电源[ui]的参考负极接地；第一双向功率开关管[S1]的另一端与高频隔离变压器[T]的原边第一绕组[N1]的一端相连，原边第一绕组[N1]的另一端与原边第二绕组[N2]的一端以及箝位双向功率开关[SC]的另一端相连，原边第二绕组[N2]的另一端与第二双向功率开关[S2]的另一端相连，该高频隔离变压器副边绕组[N3]的一端与第三双向功率开关[S3]的一端相连，另一端与输出滤波电容[Cf]的一端、输出交流负载[ZL]的一端相连；第三双向功率开关[S3]的另一端与输出滤波电容[Cf]、输出交流负载[ZL]的另一端相连。