基于高频隔离变换的大功率多电平变流器

摘要

本发明基于高频隔离变换的大功率多电平变流器，包括主回路及其移相控制电路，主回路输入级为级联式H桥整流器，中间级为高频DC-DC隔离变换器，输出级为二极管嵌位式多电平逆变器。级联式H桥整流器的每个H桥整流电路输出均等的直流电压，移相控制电路通过控制各个H桥整流电路的移相角来控制直流侧的电容电压。其优点是：由于采用了级联式H桥整流器，每个H桥整流电路输出均等的直流电压，移相控制电路通过控制各个H桥整流电路的移相角来控制直流侧的电容电压，灵活地解决了拓扑结构中直流侧电容电压不平衡的问题，实现对直流侧电容电压的独立控制，并且每个开关器件承受的电压应力减小，有利于模块化设计。

主权项

一种基于高频隔离变换的大功率多电平变流器，包括主回路及其移相控制电路，其特征在于：主回路具有三级结构，包括输入级、中间级和输出级：输入级为级联式H桥整流器，级联式H桥整流器包括串联连接的若干个H桥整流电路（Cell‑1，Cell‑2，Cell‑3，…Cell‑n），每个H桥整流电路的输出端分别并联有电容器（Cm），其中m=1,2,3,…n；中间级为高频DC‑DC隔离变换器，高频DC‑DC隔离变换器包括若干个带高频隔离变压器的DC/DC变换器（Block‑1，Block‑2，Block‑3，…Block‑n），并与前级电路的各个H桥整流电路的输出端对应连接；输出级为二极管嵌位式多电平逆变器，二极管嵌位式多电平逆变器的输入端并联有直流侧电容（Cn′，其中n=1,2,3,4），分别与前级电路的各个带高频隔离变压器的DC/DC变换器的输出端对应连接；级联式H桥整流器的每个H桥整流电路输出均等的直流电压，移相控制电路通过控制各个H桥整流电路的移相角来控制直流侧的电容电压。