[发明专利]具有串联磁集成开关感容网络的单级三相电压型逆变器

摘要

一种具有串联磁集成开关感容网络的单级三相电压型逆变器电路结构，是由输入直流电源、三相逆变桥、三相滤波器、三相交流负载或三相交流电网依序级联构成，并且在输入直流电源与三相逆变桥之间串联有磁集成开关感容网络；磁集成开关感容网络是由储能电感和依序级联的两个相同的SLCC型二端口开关感容网络单元级联构成，其三个储能电感的磁集成结构为三个电感磁耦合、三个电感磁解耦、一个电感分别与其余两个电感磁耦合结构，分别采用EE型磁芯、四柱型磁芯、EE型磁芯。这种逆变器能将不稳定的宽范围低压直流电单级变换成稳定、优质的三相正弦交流电，具有功率密度高、变换效率高、升压比大、可靠性高、成本低等优点，适用于中大容量三相逆变场合。

主权项

1.一种具有串联磁集成开关感容网络的单级三相电压型逆变器，其特征在于：这种逆变器电路结构是由输入直流电源、三相逆变桥、三相滤波器、三相交流负载或三相交流电网依序级联构成，并且在输入直流电源与三相逆变桥之间串联有磁集成开关感容网络；所述的磁集成开关感容网络是由储能电感L0和依序级联的两个相同的SLCC型二端口开关感容网络单元级联构成；每个SLCC型二端口开关感容网络单元是由一个功率二极管Sj、一个储能电感Lj、两个储能电容Cj和Cj′构成，功率二极管Sj的阴极与储能电感Lj的一端、储能电容Cj的正极性端相连接，储能电感Lj的另一端与储能电容Cj′的正极性端相连接，功率二极管Sj的阳极与储能电容Cj′的负极性端相连接，储能电容C2的负极性端与第一级SLCC型二端口开关感容网络单元的储能电容C1的正极性端相连接，功率二极管Sj与储能电容Cj′的连接端和储能电容Cj的负极性端构成了第j个SLCC型二端口开关感容网络单元的输入端口，储能电感Lj与储能电容Cj′的连接端和储能电容Cj的正极性端构成了第j个SLCC型二端口开关感容网络单元的输出端口，输入直流电源正极性与储能电容C1负极性的连接端和功率二极管S1与储能电容C1′的连接端之间连接有储能电感L0，储能电感L2与储能电容C2′的连接端和三相逆变桥的正母线端相连接，其中j＝1、2；所述的三相逆变桥是由六个承受单向电压应力和双向电流应力的两象限功率开关构成；所述磁集成开关感容网络中三个储能电感L0、L1、L2的磁集成结构为三个电感磁耦合、三个电感磁解耦、一个电感分别与其余两个电感磁耦合结构，三个储能电感L0、L1、L2间的互感分别用M01、M12、M20表示；所述的三个电感磁耦合结构采用EE型磁芯，三个电感线圈均绕在磁芯无气隙或有气隙的中柱上，而磁芯有气隙的两个边柱上无绕组，互感M01＝M12＝M20；所述的三个电感磁解耦结构采用四柱型磁芯，三个电感线圈分别绕在磁芯有气隙的三个柱上，而磁芯第四个柱上无气隙且无绕组，互感M01＝M12＝M20＝0；所述的一个电感分别与其余两个电感磁耦合结构采用EE型磁芯，电感线圈N1的一半和电感线圈N0绕在磁芯有气隙的一个边柱上，电感线圈N1的另一半和电感线圈N2绕在磁芯有气隙的另一个边柱上，而磁芯无气隙或有气隙的中柱上无绕组，互感M01＝M12>>M20。