[发明专利]LC串联谐振型三相高频链矩阵式逆变器拓扑及调制方法

摘要

一种LC串联谐振型三相高频链矩阵式逆变器拓扑及调制方法，所述LC串联谐振三相高频链矩阵式逆变器拓扑由全桥LC串联谐振逆变器、高频变压器T、矩阵变换器、CL型滤波器依次连接构成；调制方法是SVPWM与电流型解结耦相结合的半周期激励谐振调制，给予变压器前级LC串联谐振逆变器是互补的PWM信号，将PWM信号与SVPWM信号进行电流型解结耦的逻辑处理得到变压器后级矩阵变换器的驱动信号，以此实现向输出负载侧传递能量的控制；该调制将变压器后级的矩阵变换器解耦成两个普通的电流型逆变器进行控制，开关管在变压器零电流输出期间进行切换，减小了开关管的损耗，实现能量双向流动和四象限运行。本发明具有功率变换等级少、控制方法简单、电路稳定性性高等优点。

主权项

一种LC串联谐振型三相高频链矩阵式逆变器拓扑，其特征在于：所述逆变器拓扑由全桥LC串联谐振逆变器、高频变压器T、矩阵变换器、CL型滤波器依次连接构成；全桥LC串联谐振逆变器由直流输入电压Ui、可控开关管S1、可控开关管S2、可控开关管S3、可控开关管S4、电感Lr、电容Cr组成；矩阵变换器由可控开关管S1a、可控开关管S4b、可控开关管S4a、可控开关管S1b、可控开关管S3a、可控开关管S6b、可控开关管S6a、可控开关管S3b、可控开关管S5a、可控开关管S2b、可控开关管S2a、可控开关管S5b组成；CL型滤波器由第一电感Lf1、第二电感Lf2、第三电感Lf3、第一电容Cf1、第二电容Cf2、第三电容Cf3、负载R1、负载R2、负载R3组成；直流输入电压Ui的正极分别与可控开关管S1的集电极、可控开关管S3的集电极相连，直流输入电压Ui的负极分别与可控开关管S2的发射极、可控开关管S4的发射极相连；可控开关管S1的发射极分别与电感Lr的一端、可控开关管S2的集电极相连；可控开关管S3的发射极分别与高频变压器T原边一端、可控开关管S4的集电极相连，电感Lr的另一端与电容Cr的一端连接，电容Cr的另一端与高频变压器T原边的另一端相连；高频变压器T副边的一端分别与可控开关管S1a的集电极、可控开关管S3a的集电极、可控开关管S5a的集电极相连，变压器T副边的另一端分别与可控开关管S1b的集电极、可控开关管S3b的集电极、可控开关管S5b的集电极相连；可控开关管S1a的发射极与可控开关管S4b的发射极相连，可控开关管S3a的发射极与可控开关管S6b的发射极相连，可控开关管S5a的发射极与可控开关管S2b的发射极相连；可控开关管S1b的发射极与可控开关管S4a的发射极相连，可控开关管S3b的发射极与可控开关管S6a的发射极相连，可控开关管S5b的发射极与可控开关管S2a的发射极相连；可控开关管S4a的集电极与可控开关管S4b的集电极相连后分别与第一电容Cf1一端、第一电感Lf1一端相连，第一电感Lf1另一端与负载R1一端相连，负载R1另一端分别与负载R2、负载R3相连；第一电容Cf1另一端分别与第二电容Cf2、第三电容Cf3相连；可控开关管S6a的集电极与可控开关管S6b的集电极相连后分别与第二电容Cf2、第二电感Lf2一端相连，第二电感Lf2另一端与负载R2一端相连，负载R2另一端分别与负载R1、负载R3相连；第二电容Cf2另一端分别与第一电容Cf1、第三电容Cf3相连；可控开关管S2a的集电极与可控开关管S2b的集电极相连后分别与第三电容Cf3、第三电感Lf3一端相连，第三电感Lf3另一端与负载R3一端相连，负载R3另一端分别与负载R1、负载R2相连；第三电容Cf3另一端分别与第一电容Cf1、第二电容Cf2相连。