二极管箝位型在线拓扑可切换逆变器

摘要

二极管箝位型在线拓扑可切换逆变器，涉及一种在线拓扑可切换型逆变器，属于电能变换领域。它为了解决现有逆变器不能在电源的较宽发电范围内获得较高的工作效率的问题。本发明包括第一二极管箝位型逆变器、第二二极管箝位型逆变器和双向开关S₃。在较低直流输入电压时，工作在级联逆变器模式，在中等直流输入电压时，切换为两电平逆变器模式，在较高直流输入电压时，切换为二极管箝位型逆变器模式，采用单级式结构即可实现较宽直流输入电压范围的工作，系统结构简单，体积降低20%；通过拓扑模式的切换，在实现较宽直流输入电压范围的直流-交流逆变的同时，开关损耗降低10%，逆变器工作效率提高10%。本发明适用于电能变换领域。

主权项

二极管箝位型在线拓扑可切换逆变器，其特征在于：它包括第一二极管箝位型逆变器(1)、第二二极管箝位型逆变器(2)和双向开关S₃；所述第一二极管箝位型逆变器(1)包括第一功率开关S_1A1、第二功率开关S_1A2、第三功率开关S_1A3、第四功率开关S_1A4、第五功率开关S_1B1、第六功率开关S_1B2、第七功率开关S_1B3、第八功率开关S_1B4、第一二极管D_1A1、第二二极管D_1A2、第三二极管D_1B1、第四二极管D_1B2、第一直流电容C₁₁、第二直流电容C₁₂和直流电源U_dc；直流电源U_dc的正极同时与第一功率开关S_1A1的功率输入端、第一直流电容C₁₁的一端和第五功率开关S_1B1的功率输入端连接，直流电源U_dc的负极同时与第四功率开关S_1A4的功率输出端、第二直流电容C₁₂的一端和第八功率开关S_1B4的功率输出端连接；第一功率开关S_1A1的功率输出端同时与第一二极管D_1A1的负极和第二功率开关S_1A2的功率输入端连接；第二功率开关S_1A2的功率输出端与第三功率开关S_1A3的功率输入端连接，所述第二功率开关S_1A2的功率输出端与第三功率开关S_1A3的功率输入端的公共端为所述二极管箝位型在线拓扑可切换逆变器的第一输出端；第三功率开关S_1A3的功率输出端同时与第四功率开关S_1A4的功率输入端和第二二极管D_1A2的正极连接；第一直流电容C₁₁的另一端同时与第二直流电容C₁₂的另一端、第一二极管D_1A1的正极、第二二极管D_1A2的负极、第三二极管D_1B1的正极和第四二极管D_1B2的负极连接；第五功率开关S_1B1的功率输出端同时与第三二极管D_1B1的负极和第六功率开关S_1B2的功率输入端连接；第六功率开关S_1B2的功率输出端与第七功率开关S_1B3的功率输入端连接；第七功率开关S_1B3的功率输出端同时与S_1B4的功率输入端和第四二极管D_1B2的正极连接；第二二极管箝位型逆变器(2)与第一二极管箝位型逆变器(1)具有相同的结构，第二二极管箝位型逆变器(2)的第六功率开关S_1B2的功率输出端为二极管箝位型在线拓扑可切换逆变器的第二输出端；双向开关S₃的功率输入端与第一二极管箝位型逆变器(1)的第四功率开关S_1A4的功率输出端连接，双向开关S₃的功率输出端与第二二极管箝位型逆变器(2)的第四功率开关S_1A4的功率输出端连接，第一二极管箝位型逆变器(1)的第六功率开关S_1B2的功率输出端与第二二极管箝位型逆变器(2)的第二功率开关S_1A2的功率输出端连接。