高頻隔離型升壓式三電平逆變器

1、(19)中民(12)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)(10)申請(qǐng)公布號(hào) CN 103986360(43)申請(qǐng)公布日 2014.08.13A(21)申請(qǐng)?zhí)?01410223599.5(22)申請(qǐng)日2014.05.25(71)申請(qǐng)人南京理工大學(xué)地址 210000 江蘇省南京市孝陵衛(wèi) 200 號(hào)(72)發(fā)明人項(xiàng)澤宇(74)專(zhuān)利機(jī)構(gòu) 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心32203人(51)Int.Cl.H02M 7/537 (2006.01)H02M 1/14 (2006.01)權(quán)利要求書(shū)2頁(yè)說(shuō)明書(shū)6頁(yè)附圖1頁(yè)(54) 發(fā)明名稱(chēng)高頻(57) 摘要型升壓式三電平逆變器本發(fā)明提供一種高頻型升壓式三電平逆變電路，由 Boost 變換電路和反激

2、式能量回饋電路，Boost 變換電路依次連接的輸入直流電源單元、輸入濾波器、高頻逆變器、高頻變壓器、周波變換器、輸出濾波電容和輸出交流負(fù)載，由于 Boost 型變換器只能升壓不能降壓，所以無(wú)法得到輸出電壓下降且滿(mǎn)足要求的輸出正弦波形， 為了確保該期間正弦輸出波形質(zhì)量，解決輸出濾波電容和負(fù)載無(wú)功能量的去向問(wèn)題，在輸出負(fù)載與輸入電源之間加入了高頻電氣反激式變換器能量反饋電路。本發(fā)明的逆變器具有功率變換級(jí)數(shù)少、功率開(kāi)關(guān)器件少、輸入紋波小、功率開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力低、雙向功率流、高頻電氣濾波器前端電壓頻譜特性好的特性。、輸出CN 103986360 A權(quán)利要求書(shū)CN 103986360 A1/2 頁(yè)1. 一

3、種高頻式升壓三電平逆變器，其特征在于，由依次連接的輸入直流電源單元(1)、輸入濾波器(2)、高頻逆變器(3)、高頻變壓器(4)、周波變換器(5)、輸出分壓電容(6)、輸出交流負(fù)載(7)、高頻電氣反激式變換器 (8)，其中，輸入直流電源單元 (1)包括輸入直流電源 (Ui)，輸入直流電源 (Ui) 與輸入濾波器 (2) 的一端連接，輸入濾波器 (2)的另一端與高頻逆變器 (3) 的一端連接，高頻逆變器 (3) 的另一端與高頻變壓器 (4) 的初級(jí)繞組連接，高頻變壓器 (4) 的次級(jí)繞組與周波變換器 (5) 的輸入端連接，周波變換器 (5)的輸出端與輸出分壓電容 (6) 的輸入端連接，輸出分壓電容

4、 (6) 的輸出端與輸出交流負(fù)載(7) 連接，輸出交流負(fù)載(7) 與輸入直流電源單元(1) 之間聯(lián)接高頻電氣(8) 。反激式變換器2. 根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的高頻式升壓三電平逆變器，其特征在于，所述輸入濾波器 (2) 包括輸入濾波電感 (Li) 和輸入濾波電容 (Ci)，其中，輸入直流電源 (Ui) 的參考正極與輸入濾波電感(Li) 的一端連接，輸入濾波電感(Li) 的另一端分別與輸入濾波電容(Ci) 的正極和升壓電感 (L) 的一端連接，輸入濾波電容 (Ci) 的負(fù)極與輸入直流電源 (Ui) 的參考負(fù)極連接 ；所述高頻變壓器 (4) 包括第一(N3)、第四副邊繞組 (N4) ；繞組 (N1

5、)、第二繞組 (N2) 和邊繞組所述的高頻逆變器 (3) 包括升壓電感 (L)、第率開(kāi)關(guān)管 (S1) 及第一二極管 (D1)，第二功率開(kāi)關(guān)管 (S2) 及第二二極管 (D2)，第三功率開(kāi)關(guān)管 (S3) 及第三二極管 (D3)，第四功率開(kāi)關(guān)管 (S4) 及第四二極管 (D4)，其中 ：第率開(kāi)關(guān)管 (S1) 的漏極分別和升壓電感 (L) 的另一端以及第二功率開(kāi)關(guān)管 (S2)的漏極相連，第率開(kāi)關(guān)管 (S1) 的源極于第三功率開(kāi)關(guān)管 (S3) 的漏極連接，第二功率開(kāi)關(guān)管 (S2) 的源極與第一繞組(N1) 的非同名端連接，第一繞組 (N1) 的同名端與第二繞組 (N2) 的同名端連接后與第率開(kāi)關(guān)管 (

6、S1) 的源極和第三功率開(kāi)關(guān)管 (S3)的漏極連接，第三功率開(kāi)關(guān)管 (S3) 的源極與第四功率開(kāi)關(guān)管 (S4) 的源極連接后與輸入濾波器 (2) 的負(fù)極連接，再與輸入直流電源 (Ui) 的負(fù)極連接，第四功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第二繞組 (N2) 的非同名端連接，第一二極管 (D1)、第二二極管 (D2)、第三二極管 (D3)、第四二極管 (D4) 分別反并聯(lián)于第率開(kāi)關(guān)管 (S1)、第二功率開(kāi)關(guān)管 (S2)、第三功率開(kāi)關(guān)管(S3)、第四功率開(kāi)關(guān)管 (S4) 的兩端，即第一二極管的陰極 (D1) 與第率開(kāi)關(guān)管 (S1) 的漏極連接，第一二極管 (D1) 的陽(yáng)極與第率開(kāi)關(guān)管 (S1) 的源極連接，第二二極

7、管 (D2)的陰極與第二功率開(kāi)關(guān)管 (S2) 的漏極連接，第二二極管 (D2) 的陽(yáng)極與第二功率開(kāi)關(guān)管(S2) 的源極連接，第三二極管(D3) 的陰極與第三功率開(kāi)關(guān)管(S3) 的漏極連接，第三二極管(D3) 的陽(yáng)極與第三功率開(kāi)關(guān)管 (S3) 的源極連接，第四二極管 (D4) 的陰極與第四功率開(kāi)關(guān)管 (S4) 的漏極連接，第四二極管 (D4) 的陽(yáng)極與第四功率開(kāi)關(guān)管 (S4) 的源極連接 ；所述高頻變壓器 (4) 的第一繞組 (N1) 的非同名端與第二功率開(kāi)關(guān)管 (S2) 的源極連接，第一繞組 (N1) 的同名端與第二繞組 (N2) 的同名端連接后與第三功率開(kāi)關(guān)管 (S3) 的漏極、第率開(kāi)關(guān)管

8、(S1) 的源極連接，第二繞組 (N2) 的非同名端與第四功率開(kāi)關(guān)管 (S4) 的漏極連接 ；高頻變壓器 (4) 的邊繞組 (N3) 的同名端與第五功率開(kāi)關(guān)管 (S5) 的漏極連接邊繞組 (N3) 的非同名端與第四副邊繞組 (N4) 的非同名端連接，第四副邊繞組 (N4) 的同名端與第七功率開(kāi)關(guān)管 (S7) 的漏極連接 ；22權(quán)利要求書(shū)CN 103986360 A2/2 頁(yè)所述周波變換器 (5) 包括第一四象限功率開(kāi)關(guān)管 (SA)、第二四象限功率開(kāi)關(guān)管 (SB)，高頻變壓器 (4) 的邊繞組 (N3) 的同名端與所述周波變換器 (5) 的第五功率開(kāi)關(guān)管 (S5) 的漏極連接，、第五二極管 (D

9、5) 的陰極連接在一起，第五功率開(kāi)關(guān)管 (S5) 的源極、第五二極管 (D5) 的陽(yáng)極、第六功率開(kāi)關(guān)管 (S6) 的源極、第六二極管 (D6) 的陽(yáng)極連接在一起，高頻變壓器 (4) 的第四副邊繞組 (N4) 的同名端與第七功率管 (S7) 的漏極和第七二極管 (D7) 的陰極連接，第七功率開(kāi)關(guān)管 (S7) 的源極、第七二極管 (D7) 的陽(yáng)極、第八功率開(kāi)關(guān)管 (S8) 的源極、第八二極管 (D8) 的陽(yáng)極連接在一起，第六功率開(kāi)關(guān)管 (S6) 的漏極與第一分壓電容 (C1) 的正極連接，第一分壓電容 (C1) 的負(fù)極與第二分壓電容 (C2) 的正極連接后與邊繞組 (N3) 的非同名端和第四副邊繞

10、組 (N4) 的非同名端連接，第八功率開(kāi)關(guān)管 (S8) 的漏極與第二分壓電容 (C2) 的負(fù)極連接，第五功率開(kāi)關(guān)管 (S5)、第六功率開(kāi)關(guān)管(S6)、第五二極管 (D5)、第六二極管 (D6)第一四象限功率開(kāi)關(guān)管 (SA)，第七功率開(kāi)關(guān)管 (S7)、第八功率開(kāi)關(guān)管 (S8)、第七二極管 (D7)、第八二極管 (D8)第二四象限功率開(kāi)關(guān)管 (SB)，第一四象限功率開(kāi)關(guān)管 (SA)、第二四象限功率開(kāi)關(guān)管 (SB) 二個(gè)四象限功率開(kāi)關(guān)管所述周波變換器 ；所述輸出分壓電容 (6) 包括第一分壓電容 (C1) 和第二分壓電容 (C2)，其中，第一分壓電容 (C1) 的正極與周波變換器 (5) 中的第六功

11、率開(kāi)關(guān)管 (S6) 的漏極、第六二極管 (D6)的陰極連接，第一分壓電容 (C1) 的負(fù)極與第二分壓電容 (C2) 的正極和邊繞組 (N3)的非同名端連接，第二分壓電容 (C2) 的負(fù)極與第八功率開(kāi)關(guān)管 (S8) 的漏極和第八二極管(D8) 的陰極連接 ；所述輸出交流負(fù)載 (7) 包括交流負(fù)載 (ZL)，交流負(fù)載 (ZL) 的兩端分別與第一分壓電容(C1) 的正極和第二分壓電容 (C2) 的負(fù)極連接 ；所述高頻電氣反激式變換器 (8) 為能量回饋電路，其包括第九功率開(kāi)關(guān)管 (S9)，第九二極管 (D9)，第十功率開(kāi)關(guān)管 (S10)，第十二極管 (D10)，第十率開(kāi)關(guān)管 (S11)，第十一二極管

12、 (D11)，第十二二極管 (D12)，反激式變壓器 (T2)，第十三功率開(kāi)關(guān)管 (S13)，第十三二極管 (D13)，第十四功率開(kāi)關(guān)管 (S14)，第十四二極管 (D14)，其中 ：第九功率開(kāi)關(guān)管 (S9) 的源極與第九二極管 (D9) 的陽(yáng)極連接，第九功率開(kāi)關(guān)管 (S9) 的漏極與第九二極管(D9) 的陰極和第十一二極管 (D11) 的陰極連接，第十一二極管 (D11) 的陽(yáng)極與反激式變壓器 (T2) 第五繞組 (N5) 的非同名端連接，第十功率開(kāi)關(guān)管 (S10) 的源極與第十二極管(D10) 的陽(yáng)極連接，第十功率開(kāi)關(guān)管(S10) 的漏極與第十二極管(D10) 的陰極和第十二二極管 (D1

13、2) 的陰極連接，第十二二極管(D12) 的陽(yáng)極與反激式變壓器(T2) 第六繞組(N6)的同名端連接，第九功率開(kāi)關(guān)管 (S9) 的源極與第十功率開(kāi)關(guān)管 (S10) 的源極連接后與輸入直流電源 (Ui) 的正極連接，反激式變壓器 (T2) 第五繞組 (N5) 的同名端與第六繞組 (N6) 的非同名端連接后輸入直流電源 (Ui) 的負(fù)極連接，反激式變壓器 (T2) 的第七副邊繞組 (N7) 的同名端與第一分壓電容 (C1) 的正極連接，反激式變壓器 (T2) 的非同名端與第十三功率開(kāi)關(guān)管 (S13) 的漏極、第十三二極管 (D13) 的陰極連接，第十三功率開(kāi)關(guān)管 (S13) 的源極、第十三二極管(

14、D13) 的陽(yáng)極、第十四功率開(kāi)關(guān)管(S14) 的源極、第十四二極管(D14) 的陽(yáng)極連接在一起，第十四功率開(kāi)關(guān)管 (S14) 的漏極與第十四二極管 (D14) 的陰極連接后與第二分壓電容 (C2) 的負(fù)極連接在一起。33說(shuō)明書(shū)CN 103986360 A1/6 頁(yè)高頻型升壓式三電平逆變器技術(shù)領(lǐng)域0001本發(fā)明屬于電力電子變換技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種新型高頻變器。型升壓式三電平逆背景技術(shù)0002目前國(guó)內(nèi)外電力電子研究對(duì)于直交變換器的研究，主要集中在非電氣式、低頻和高頻電氣式等兩電平直交變換器 ；對(duì)于多電平變換器的研究，主要集中在多電平直 - 直、交 - 交和直 - 交 - 直變換器，而對(duì)于多電平直

15、- 交變換器的研究則非常少，且僅僅局限于非式、低頻或中頻式直 - 交型多電平直交變換器、而對(duì)高頻式多電平兩級(jí)功率變換的逆變器研究卻比較少。0003多電平逆變器主要有三類(lèi)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ：(1) 二極管箝位型逆變器、(2) 電容箝位型逆變器、(3) 具有直流電源直流的級(jí)聯(lián)型逆變器。二極管箝位型、電容箝位型多電平逆變器具有適用與高輸入電壓大功率逆變器場(chǎng)合的優(yōu)點(diǎn) ：具有直流電源的級(jí)聯(lián)型多電平逆變器具有適用于低輸入、高輸出電壓大功率逆變場(chǎng)合的優(yōu)點(diǎn)。但是二極管箝位型、電容箝位型多電平多點(diǎn)平逆變技術(shù)存在拓?fù)湫问絾我?、無(wú)電氣等缺陷 ：具有直流電源的級(jí)聯(lián)型多電平逆變技術(shù)存在電路拓?fù)鋸?fù)雜輸入側(cè)功率因數(shù)低、變換效率偏低

16、、功率密度缺陷。0004 高頻環(huán)節(jié)逆變技術(shù)用高頻變壓器代替了低頻環(huán)節(jié)逆變技術(shù)中的工頻變壓器，克服了低頻逆變技術(shù)的缺點(diǎn)，顯著提高了逆變器的特性，必將取代低頻環(huán)節(jié)逆變器，得到廣泛應(yīng)用。高頻鏈轉(zhuǎn)換器是一種靈活多變的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其共同點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)的形式緊湊，功率密度高，相應(yīng)速度快。另外，系統(tǒng)可工作在 20kH 以上，無(wú)音頻噪音，濾波相對(duì)容易，并且功率可達(dá)kW 以上。因此，無(wú)論在恒壓恒頻領(lǐng)域，還是在調(diào)壓調(diào)頻領(lǐng)域都有很大的實(shí)用價(jià)值，它是未來(lái)繼續(xù)研究發(fā)展的一個(gè)重要課題。0005 迄今為止，人們對(duì) buck、buck-boost 型高頻環(huán)節(jié) DC-AC 變換器的研究已經(jīng)取得了顯著的成果，但是 buck、buck

17、-boost 型高頻環(huán)節(jié) DC-AC 變換器存在輸入電流紋波大、負(fù)載短路時(shí)可靠性低 (buck 型)，輸出容量小 (buck-boost) 等缺陷。對(duì) Boost 型變換器的研究，主要集中在 Boost 型 DC-DC、AC-AC、AC-DC 變換器，包括非電氣式和電氣式，對(duì) Boost型三電平變換器的研究主要集中在無(wú)變壓器型，而對(duì)于帶變壓器的 Boost 型三電平變換器特別是帶變壓器的 Boost 型三電平逆變器的研究還很少。為了系統(tǒng)、完整的高頻環(huán)節(jié)逆變技術(shù)理論，有必要尋求和深入研究新型高頻器。型升壓式三電平逆變發(fā)0006本發(fā)明目的在于提供一種高頻型升壓式三電平逆變器，具有功率變換級(jí)數(shù)少、功

18、率開(kāi)關(guān)器件少、輸入紋波小、功率開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力低、雙向功率流、高頻電氣出濾波器前端電壓頻譜特性好的特性。、輸44說(shuō)明書(shū)CN 103986360 A2/6 頁(yè)0007為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下 ：0008一種高頻式升壓三電平逆變器，由依次連接的輸入直流電源單元、輸入濾波器、高頻逆變器、高頻變壓器、周波變換器、輸出分壓電容、輸出交流負(fù)載、高頻電氣隔離反激式變換器，其中，輸入直流電源單元包括輸入直流電源，輸入直流電源與輸入濾波器的一端連接，輸入濾波器的另一端與高頻逆變器的一端連接，高頻逆變器的另一端與高頻變壓器的初級(jí)繞組連接，高頻變壓器的次級(jí)繞組與周波變換器的輸入端連接，周波變換器的輸

19、出端與輸出分壓電容的輸入端連接，輸出分壓電容的輸出端與輸出交流負(fù)載連接，輸出交流負(fù)載與輸入直流電源單元之間聯(lián)接高頻電氣反激式變換器。0009 進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述輸入濾波器包括輸入濾波電感和輸入濾波電容，其中，輸入直流電源的參考正極與輸入濾波電感的一端連接，輸入濾波電感的另一端分別與輸入濾波電容的正極和升壓電感的一端連接，輸入濾波電容的負(fù)極與輸入直流電源的參考負(fù)極連接 ；0010所述高頻變壓器包括第一組 ；繞組、第二繞組和邊繞組、第四副邊繞0011所述的高頻逆變器包括升壓電感、第率開(kāi)關(guān)管及第一二極管，第二功率開(kāi)關(guān)管及第二二極管，第三功率開(kāi)關(guān)管及第三二極管，第四功率開(kāi)關(guān)管及第四二極管，其中 ：

20、第率開(kāi)關(guān)管的漏極分別和升壓電感的另一端以及第二功率開(kāi)關(guān)管的漏極相0012連，第率開(kāi)關(guān)管的源極于第三功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接，第二功率開(kāi)關(guān)管的源極與第一繞組的非同名端連接，第一繞組的同名端與第二繞組的同名端連接后與第一功率開(kāi)關(guān)管的源極和第三功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接，第三功率開(kāi)關(guān)管的源極與第四功率開(kāi)關(guān)管的源極連接后與輸入濾波器的負(fù)極連接，再與輸入直流電源的負(fù)極連接，第四功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第二極管分別反并聯(lián)于第繞組的非同名端連接，第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二率開(kāi)關(guān)管、第二功率開(kāi)關(guān)管、第三功率開(kāi)關(guān)管、第四功率開(kāi)關(guān)管的兩端，即第一二極管的陰極與第率開(kāi)關(guān)管的漏極連接，第一二極管的陽(yáng)極與第率開(kāi)關(guān)管的源

21、極連接，第二二極管的陰極與第二功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接，第二二極管的陽(yáng)極與第二功率開(kāi)關(guān)管的源極連接，第三二極管的陰極與第三功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接，第三二極管的陽(yáng)極與第三功率開(kāi)關(guān)管的源極連接，第四二極管的陰極與第四功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接，第四二極管的陽(yáng)極與第四功率開(kāi)關(guān)管的源極連接 ；0013所述高頻變壓器的第一繞組的非同名端與第二功率開(kāi)關(guān)管的源極連接，第一繞組的同名端與第二繞組的同名端連接后與第三功率開(kāi)關(guān)管的漏極、第率開(kāi)關(guān)管的源極連接，第二繞組的非同名端與第四功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接 ；高頻變壓器的邊繞組的同名端與第五功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接邊繞組的非同名端與第四副邊繞組的非同名端連接，第四副邊繞組的同名端與第

22、七功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接 ；所述周波變換器包括第一四象限功率開(kāi)關(guān)管、第二四象限功率開(kāi)關(guān)管，高頻變壓邊繞組的同名端與所述周波變換器的第五功率開(kāi)關(guān)管的漏極連接，、第五二極0014器的管的陰極連接在一起，第五功率開(kāi)關(guān)管的源極、第五二極管的陽(yáng)極、第六功率開(kāi)關(guān)管的源 極、第六二極管的陽(yáng)極連接在一起，高頻變壓器的第四副邊繞組的同名端與第七功率管的漏極和第七二極管的陰極連接，第七功率開(kāi)關(guān)管的源極、第七二極管的陽(yáng)極、第八功率開(kāi)關(guān)管的源極、第八二極管的陽(yáng)極連接在一起，第六功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第一分壓電容的正極55說(shuō)明書(shū)CN 103986360 A3/6 頁(yè)連接，第一分壓電容的負(fù)極與第二分壓電容的正極連接后與邊繞組的

23、非同名端和第四副邊繞組的非同名端連接，第八功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第二分壓電容的負(fù)極連接，第五功率開(kāi)關(guān)管、第六功率開(kāi)關(guān)管、第五二極管、第六二極管率開(kāi)關(guān)管、第八功率開(kāi)關(guān)管、第七二極管、第八二極管第一四象限功率開(kāi)關(guān)管，第七功第二四象限功率開(kāi)關(guān)管，第一四象限功率開(kāi)關(guān)管、第二四象限功率開(kāi)關(guān)管二個(gè)四象限功率開(kāi)關(guān)管所述周波變換器 ；0015所述輸出分壓電容包括第一分壓電容和第二分壓電容，其中，第一分壓電容的正極與周波變換器中的第六功率開(kāi)關(guān)管的漏極、第六二極管的陰極連接，第一分壓電容的負(fù)極與第二分壓電容的正極和邊繞組的非同名端連接，第二分壓電容的負(fù)極與第八功率開(kāi)關(guān)管的漏極和第八二極管的陰極連接 ；0016所述輸出

24、交流負(fù)載包括交流負(fù)載，交流負(fù)載的兩端分別與第一分壓電容的正極和第二分壓電容的負(fù)極連接 ；0017所述高頻電氣反激式變換器為能量回饋電路，其包括第九功率開(kāi)關(guān)管，第九二極管，第十功率開(kāi)關(guān)管，第十二極管，第十率開(kāi)關(guān)管，第十一二極管，第十二二極管，反激式變壓器，第十三功率開(kāi)關(guān)管，第十三二極管，第十四功率開(kāi)關(guān)管，第十四二極管，其中 ：第九功率開(kāi)關(guān)管的源極與第九二極管的陽(yáng)極連接，第九功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第九二極管的陰極和第十一二極管的陰極連接，第十一二極管的陽(yáng)極與反激式變壓器第五繞組的非同名端連接，第十功率開(kāi)關(guān)管的源極與第十二極管的陽(yáng)極連接，第十功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第十二極管的陰極和第十二二極管的陰極連接，第

25、十二二極管的陽(yáng)極與反激式變壓器第六繞組的同名端連接，第九功率開(kāi)關(guān)管的源極與第十功率開(kāi)關(guān)管的源極連接后與輸入直流電源的正極連接，反激式變壓器第五繞組的同名端與第六繞組的非同名端連接后輸入直流電源的負(fù)極連接，反激式變壓器的第七副邊繞組的同名端與第一分壓 電容的正極連接，反激式變壓器的非同名端與第十三功率開(kāi)關(guān)管的漏極、第十三二極管的陰極連接，第十三功率開(kāi)關(guān)管的源極、第十三二極管的陽(yáng)極、第十四功率開(kāi)關(guān)管的源極、第十四二極管的陽(yáng)極連接在一起，第十四功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第十四二極管的陰極連接后與第二分壓電容的負(fù)極連接在一起。0018 由以上本發(fā)明的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果在于 ：0019(1) 新型高

26、頻型升壓式三電平逆變器與傳統(tǒng) Boost 型逆變器相比較，輸入三電平周波變換器開(kāi)關(guān)管承受的最大電壓應(yīng)力為二分之一輸出電壓，輸出周波變換器的開(kāi)關(guān)管承受的最大應(yīng)力為輸出電壓，降低了功率開(kāi)關(guān)的電壓應(yīng)力。0020(2) 在輸入直流電源與交流負(fù)載中高頻變壓器，實(shí)現(xiàn)了輸入側(cè)與負(fù)載側(cè)的電氣，高頻率。變壓器的使用實(shí)現(xiàn)了變換器的小型化、輕量化，提高了變換器的效0021(3) 與傳統(tǒng)的多電平逆變器相比，該逆變器電路拓?fù)浜?jiǎn)潔、減少了功率變換級(jí)數(shù)、并可實(shí)現(xiàn)功率的雙向。0022(4) 在輸出負(fù)載與輸入電源之間增設(shè)高頻電氣反激式變換器能量回饋電路，確保正弦波輸出波形質(zhì)量，解決了輸出濾波電容和負(fù)載無(wú)功能量的去向問(wèn)題。附圖說(shuō)

27、明0023圖 1發(fā)明一實(shí)施方式高頻式升壓三電平逆變器的電路拓?fù)鋱D。66說(shuō)明書(shū)CN 103986360 A4/6 頁(yè)具體實(shí)施方式0024為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。0025如圖 1 所示，根據(jù)本發(fā)明的較優(yōu)實(shí)施例，高頻型升壓式三電平逆變器，由依次連接的輸入直流電源單元1、輸入濾波器2、高頻逆變器3、高頻變壓器4、周波變換器5、輸出分壓電容 6 和輸出交流負(fù)載 7、高頻電氣反激式變換器 8，輸入直流電源單元 1 與輸入濾波器 2 的一端連接，輸入濾波器 2 的另一端與高頻逆變器 3 的一端連接，高頻逆變器3 的另一端與高頻變壓器4 的初級(jí)繞組連接，高頻變壓器4

28、的次級(jí)繞組與周波變換器5 的輸入端連接，周波變換器 5 的輸出端與輸出分壓電容 6 的輸入端連接，輸出分壓電容 6 的輸出端與輸出交流負(fù)載 7 連接，輸出交流負(fù)載 7 與輸入直流電源單元 1 之間聯(lián)接高頻電氣反激式變換器 8。0026 結(jié)合圖 1 所示，所述的輸入濾波器 2 包括輸入濾波電感 Li 和輸入濾波電容 Ci，其中，輸入直流電源 Ui 的參考正極與輸入濾波電感Li 的一端連接，輸入濾波電感 Li 的另一端分別與輸入濾波電容 Ci 的正極和升壓電感 L 的一端連接，輸入濾波電容 Ci 的負(fù)極與輸入直流電源 Ui 的參考負(fù)極連接。0027所述高頻變壓器 4，如圖 1 所示，該所述高頻變壓

29、器 4 由一個(gè)高頻變壓器 T1，其包括第一繞組 N1、第二繞組 N2 和邊繞組 N3、第四副邊繞組 N4。率開(kāi)關(guān)管 S1 及第一二極管 D1，第二0028所述的高頻逆變器 3 包括升壓電感 L、第功率開(kāi)關(guān)管 S2 及第二二極管 D2，第三功率開(kāi)關(guān)管 S3 及第三二極管 D3，第四功率開(kāi)關(guān)管 S4及第四二極管 D4，其中 ：0029第漏極相連，第的源極與第一率開(kāi)關(guān)管 S1 的漏極分別和升壓電感L 的另一端以及第二功率開(kāi)關(guān)管 S2 的率開(kāi)關(guān)管S1 的源極于第三功率開(kāi)關(guān)管S3 的漏極連接，第二功率開(kāi)關(guān)管S2繞組 N1 的非同名端連接，第一繞組 N1 的同名端與第二繞組 N2的同名端連接后與第率開(kāi)關(guān)管

30、 S1 的源極和第三功率開(kāi)關(guān)管 S3 的漏極連接，第三功率開(kāi)關(guān)管 S3 的源極與第四功率開(kāi)關(guān)管 S4 的源極連接后與輸入濾波器 2 的負(fù)極連接，再與輸入直流電源Ui 的負(fù)極連接，第四功率開(kāi)關(guān)管的漏極與第二繞組 N2 的非同名端連接，第一二極管 D1、第二二極管 D2、第三二極管 D3、第四二極管 D4 分別反并聯(lián)于第率開(kāi)關(guān)管S1、第二功率開(kāi)關(guān)管 S2、第三功率開(kāi)關(guān)管 S3、第四功率開(kāi)關(guān)管 S4 的兩端，即第一二極管的陰極 D1 與第率開(kāi)關(guān)管 S1 的漏極連接，第一二極管 D1 的陽(yáng)極與第率開(kāi)關(guān)管 S1 的源極連接，第二二極管 D2 的陰極與第二功率開(kāi)關(guān)管 S2 的漏極連接，第二二極管 D2 的

31、陽(yáng)極與第二功率開(kāi)關(guān)管 S2 的源極連接，第三二極管 D3 的陰極與第三功率開(kāi)關(guān)管 S3 的漏極連接， 第三二極管 D3 的陽(yáng)極與第三功率開(kāi)關(guān)管 S3 的源極連接，第四二極管 D4 的陰極與第四功率開(kāi)關(guān)管 S4 的漏極連接，第四二極管 D4 的陽(yáng)極與第四功率開(kāi)關(guān)管 S4 的源極連接；0030所述高頻變壓器 4 的第一繞組 N1 的非同名端與第二功率開(kāi)關(guān)管 S2 的源極連接，第一漏極、第繞組 N1 的同名端與第二繞組 N2 的同名端連接后與第三功率開(kāi)關(guān)管 S3 的率開(kāi)關(guān)管 S1 的源極連接，第二繞組 N2 的非同名端與第四功率開(kāi)關(guān)管 S4的漏極連接 ；高頻變壓器 4 的邊繞組 N3 的同名端與第五

32、功率開(kāi)關(guān)管 S5 的漏極連接，邊繞組 N3 的非同名端與第四副邊繞組 N4 的非同名端連接，第四副邊繞組 N4 的同名端與第七功率開(kāi)關(guān)管 S7 的漏極連接。77說(shuō)明書(shū)CN 103986360 A5/6 頁(yè)0031所述周波變換器 5 包括第一四象限功率開(kāi)關(guān)管 SA、第二四象限功率開(kāi)關(guān)管 SB，高頻變壓器 4 的邊繞組 N3 的同名端與所述周波變換器 5 的第五功率開(kāi)關(guān)管 S5 的漏極連接，、第五二極管 D5 的陰極連接在一起，第五功率開(kāi)關(guān)管 S5 的源極、第五二極管 D5 的陽(yáng)極、第六功率開(kāi)關(guān)管 S6 的源極、第六二極管 D6 的陽(yáng)極連接在一起，高頻變壓器 4 的第四副邊繞組 N4 的同名端與第

33、七功率管 S7 的漏極和第七二極管 D7 的陰極連接，第七功率開(kāi)關(guān)管S7 的源極、第七二極管 D7 的陽(yáng)極、第八功率開(kāi)關(guān)管 S8 的源極、第八二極管 D8 的陽(yáng)極連接在一起，第六功率開(kāi)關(guān)管 S6 的漏極與第一分壓電容 C1 的正極連接，第一分壓電容 C1 的負(fù)極與第二分壓電容 C2 的正極連接后與邊繞組 N3 的非同名端和第四副邊繞組 N4 的非同名端連接，第八功率開(kāi)關(guān)管 S8 的漏極與第二分壓電容 C2 的負(fù)極連接，第五功率開(kāi)關(guān)管S5、第六功率開(kāi)關(guān)管S6、第五二極管D5、第六二極管D6第一四象限功率開(kāi)關(guān)管SA，第七功率開(kāi)關(guān)管 S7、第八功率開(kāi)關(guān)管 S8、第七二極管 D7、第八二極管 D8第二

34、四象限功率開(kāi)關(guān)管 SB，第一四象限功率開(kāi)關(guān)管 SA、第二四象限功率開(kāi)關(guān)管 SB 二個(gè)四象限功率開(kāi)關(guān)管所述周波變換器。0032所述輸出分壓電容 6 包括第一分壓電容 C1 和第二分壓電容 C2，其中，第一分壓電容 C1 的正極與周波變換器 5 中的第六功率開(kāi)關(guān)管 S6 的漏極、第六二極管 D6 的陰極連接，第一分壓電容 C1 的負(fù)極與第二分壓電容 C2 的正極和邊繞組 N3 的非同名端連接，第二分壓電容 C2 的負(fù)極與第八功率開(kāi)關(guān)管 S8 的漏極和第八二極管 D8 的陰極連接。0033所述輸出交流負(fù)載 7 包括交流負(fù)載ZL，交流負(fù)載 ZL 的兩端分別與第一分壓電容 C1的正極和第二分壓電容 C2

35、 的負(fù)極連接。0034所述高頻電氣反激式變換器 8 為能量回饋電路，其包括第九功率開(kāi)關(guān)管 S9，第九二極管 D9，第十功率開(kāi)關(guān)管 S10，第十二極管 D10，第十率開(kāi)關(guān)管 S11，第十一二極管 D11，第十二二極管 D12，反激式變壓器 T2，第十三功率開(kāi)關(guān)管 S13，第十三二極管 D13，第十四功率開(kāi)關(guān)管 S14，第十四二極管 D14，其中 ：第九功率開(kāi)關(guān)管 S9 的源極與第九二極管 D9的陽(yáng)極連接，第九功率開(kāi)關(guān)管 S9 的漏極與第九二極管 D9 的陰極和第十一二極管 D11 的陰極連接，第十一二極管 D11 的陽(yáng)極與反激式變壓器 T2 第五繞組 N5 的非同名端連接，第十功率開(kāi)關(guān)管 S10 的源極與第十二極管 D10 的陽(yáng)極連接，第十功率開(kāi)關(guān)管 S10 的漏極與第十二極管 D10 的陰極和第十二二極管 D12 的陰極連接，第十二二極管 D12 的陽(yáng)極與反激式變壓器 T2 第六繞組 N6 的同名端連接，第九功率開(kāi)關(guān)管 S9 的源