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1、(10)申请公布号 CN 103997243 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103997243 A (21)申请号 201410231685.0 (22)申请日 2014.05.28 H02M 7/487(2007.01) (71)申请人 南京理工大学 地址 210000 江苏省南京市孝陵卫 200 号 (72)发明人 胡文斌 姚凯 吕建国 哈进兵 戴双飞 刘兆青 陆晓玉 文晞畅 赵刚 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心 32203 代理人 朱显国 (54) 发明名称 双端反激高频隔离式三电平逆变器 (57) 摘要 本发明公开了一种双端反激高频隔离式三 电平逆变器。
2、， 主要涉及电力电子技术领域， 该变 换器在传统反激逆变器的基础上， 引入二极管钳 位的思路， 并考虑输入滤波电容均压的问题而提 出 ； 该三电平逆变器包括 ： 输入直流电源、 输入滤 波电容、 双端反激三电平变换单元、 高频隔离变压 器、 周波变换器、 输出滤波器和交流负载 ； 本发明 双端反激高频隔离式三电平逆变器的优点是 ： 采 用了多电平技术， 减小了主功率开关管电压应力 ； 输出只需电容滤波， 减小了滤波器体积 ； 输入直 流电压和输出交流负载高频电气隔离 ； 输出功率 密度高， 频谱特性好。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民。
3、共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103997243 A CN 103997243 A 1/2 页 2 1. 一种双端反激高频隔离三电平逆变器， 其特征在于 ： 由依次相连的输入直流电源单 元(1)、 输入滤波电容(2)、 三电平变换单元(3)、 高频隔离变压器(4)、 周波变换器(5)、 输出 滤波器 (6) 和输出交流负载 (7) ； 输入直流电源单元 (1) 与输入滤波电容 (2) 一端相连， 输 入滤波电容 (2) 另一端与三电平变换单元 (3) 一端相连， 三电平变换单元 (3) 另一端与高 频隔离变压器 (4。
4、) 原边相连， 高频隔离变压器 (4) 副边与周波变换器 (5) 一端相连， 周波变 换器 (5) 另一端与输出滤波器 (6) 一端相连， 输出滤波器 (6) 另一端与输出交流负载 (7) 相连。 2. 根据权利要求 1 所述的双端反激高频隔离三电平逆变器， 其特征在于 ： 所述输入 滤波电容 (2) 包括第一输入滤波电容 (C1) 和第二输入滤波电容 (C2) ； 第一输入滤波电容 (C1)的正极与输入直流电源单元(1)的正极相连， 第一输入滤波电容(C1)的负极与第二输 入滤波电容 (C2) 的正极相连， 第二输入滤波电容 (C2) 的负极与输入直流电源单元 (1) 的 参考负极相连 ； 。
5、所述三电平变换单元 (3) 包括第一功率开关管 (S1)， 第一二极管 (D1)， 第二功率开关 管 (S2)， 第二二极管 (D2)， 第三功率开关管 (S3)， 第三二极管 (D3)， 第四功率开关管 (S4)， 第四二极管(D4)， 第五二极管(D5)第六二极管(D6)， 第七二极管(D7)第八二极管(D8)， 其 中 ： 第一功率开关管 (S1) 的漏极与第一输入滤波电容 (C1) 的正极相相连， 第一二极管 (D1) 反并联于第一功率开关管 (S1) 两端， 即第一二极管 (D1) 的阴极与第一功率开关管 (S1)的漏极相连， 第一二极管(D1)的阳极与第一功率开关管(S1)的源极相。
6、连， 第二功率开 关管 (S2) 的漏极与第一功率开关管 (S1) 的源极相连， 第二二极管 (D2) 反并联与第二功率 开关管 (S2) 两端， 即第二二极管 (D2) 的阴极与第二功率开关管 (S2) 的漏极相连， 第二二 极管 (D2) 的阳极与第二功率开关管 (S2) 的源极相连， 第四功率开关管 (S4) 的源极与第 二输入分压电容 (C2) 的负极相连， 第四二极管 (D4) 反并联于第四功率开关管 (S4) 两端， 即第四二极管 (D4) 的阴极与第四功率开关管 (S4) 的漏极相连， 第四二极管 (D4) 的阳极 与第四功率开关管 (S4) 的源极相连， 第三功率开关管 (S3。
7、) 的源极与第四功率开关管 (S4) 的漏极相连， 第三二极管(D3)反并联与第三功率开关管两端， 即第三二极管(D3)的阴极与 第三功率开关管 (S3) 的漏极相连， 第三二极管 (D3) 的阳极与第三功率开关管 (S3) 的源极 相连， 第五二极管 (D5) 的阳极、 第六二极管 (D6) 的阴极与第一输入滤波电容 (C1) 的负极 和第二输入滤波电容 (C2) 的正极相连， 第五二极管 (D5) 的阴极与第一功率开关管 (S1) 的 源极和第二功率开关管 (S2) 的漏极相连， 第六二极管 (D6) 的阳极与第三功率开关管 (S3) 的源极和第四功率开关管 (S4) 的漏极相连， 第七二。
8、极管 (D7) 的阴极与第一输入滤波电容 (C1) 的正极、 第一功率开关管 (S1) 的漏极相连， 第七二极管 (D7) 的阳极与第三功率开关 管 (S3) 的漏极相连， 第八二极管 (D8) 的阴极与第二功率开关管 (S2) 的源极相连， 第八二 极管 (D8) 的阳极与第二输入滤波电容 (C2) 的负极、 第四功率开关管 (S4) 的源极相连 ； 所述高频隔离变压器 (4) 包括高频隔离变压器的第一原边绕组 (N1)、 第一副边绕组 (N2) 和第二副边绕组 (N3)， 其中 ： 第一原边绕组 (N1) 非同名端与第二功率开关管 (S2) 的源极相连， 第一原边绕组 (N1) 的同名端与。
9、第三功率开关管 (S3) 的漏极相连 ； 所述周波变换器 (5) 包括第五功率开关管 (S5)、 第六功率开关管 (S6)、 第七功率开关 权 利 要 求 书 CN 103997243 A 2 2/2 页 3 管 (S7)、 第八功率开关管 (S8)、 第九二极管 (D9)、 第十二极管 (D10)， 第十一二极管 (D11)， 第十二二极管 (D12)， 其中 ： 第五功率开关管(S5)的漏极与所述高频隔离变压器的第一副边绕组(N2)的同名端相 连， 第九二极管 (D9) 反并联于第五功率开关管 (S5) 的两端， 即第九二极管 (D9) 的阴极与 第五功率开关管 (S5) 的漏极相连， 第。
10、九二极管 (D9) 的阳极与第五功率开关管 (S5) 的源极 相连， 第六功率开关管(S6)的漏极与所述第一副边绕组(N2)的非同名端相连， 第十二极管 (D10) 反并联于第六功率开关管 (S6) 的两端， 即第十二极管 (D10) 的阴极与第六功率开关 管 (S6) 的漏极相连， 第十二极管 (D10) 的阳极与第六功率开关管 (S6) 的源极相连， 第七 功率开关管 (S7) 的漏极与所述第二副边绕组 (N3) 的非同名端相连， 第七功率开关管 (S7) 的源极与第五功率开关管(S5)的源极相连， 第十一二极管(D11)反并联于第七功率开关管 (S7) 的两端， 即第十一二极管 (D11。
11、) 的阴极与第七功率开关管 (S7) 的漏极相连， 第十一二 极管 (D11) 的阳极与第七功率开关管 (S7) 的源极相连， 第八功率开关管 (S8) 的漏极与所 述第二副边绕组 (N3) 的同名端相连， 第八功率开关管 (S8) 的源极与第六功率开关管 (S6) 的源极相连， 第十二二极管 (D12) 反并联于第八功率开关管 (S8) 的两端， 即第十二二极管 (D12) 的阴极与第八功率开关管 (S8) 的漏极相连， 第十二二极管 (D12) 的阳极与第八功率 开关管 (S8) 的源极相连 ； 所述输出滤波器(6)包括一输出滤波电容(Cf)， 输出滤波电容(Cf)的正极与第五功率 开关管。
12、 (S5) 的源极、 第九二极管 (D9) 的阳极、 第七功率开关管 (S7) 的源极、 第十一二极管 (D11) 的阳极相连， 输出滤波电容 (Cf) 的负极与第六功率开关管 (S6) 的源极、 第十二极管 (D10) 的阳极、 第八功率开关管 (S8) 的源极、 第十二二极管 (D12) 的阳极相连 ； 所述输出交流负载(7)包括一交流负载(RL)， 该交流负载(RL)的一端与输出滤波电容 (Cf) 的正极相连， 交流负载 (RL) 的另一端与输出滤波电容 (Cf) 的负极相连。 权 利 要 求 书 CN 103997243 A 3 1/5 页 4 双端反激高频隔离式三电平逆变器 技术领域。
13、 0001 本发明属于电力电子变换技术领域， 特别是一种双端反激高频隔离式三电平逆变 器。 背景技术 0002 直交 (DC-AC) 变换技术是应用功率半导体器件， 将直流电能转换成交流电能的 一种变流技术， 广泛地应用于国防、 工矿企业、 科研院所、 大学实验室和日常生活中。 0003 大功率电力电子器件的发展为多电平逆变装置的研究提供了技术支持。 1977年德 国学者 Holtz 首次提出了利用开关管来辅助中点钳位的三电平逆变器主电路， 1980 年日本 的 A Nabae 等人对其进行了发展， 提出了二极管钳位式多电平逆变电路。经过几十年的发 展， 多电平逆变技术目前主要有三类拓扑结构 。
14、： (1) 二极管钳位型逆变器、 (2) 飞跨电容钳 位型逆变器、 (3) 具有独立直流电源直流的级联型逆变器。Mr.ESPELAGE 于 1977 年提出了 高频链逆变技术的新概念， 利用高频变压器代替传统低频环节逆变技术中的工频变压器， 克服了低频逆变技术的缺点， 显著提高了逆变器的特性， 必将取代低频环节逆变器， 得到广 泛应用。 0004 浙江大学黄敏超博士提出了一系列双向电流源高频链逆变器， 该系列逆变器具有 双向功率传输、 拓扑结构简单、 控制方案简单、 效率高、 可靠性高以及良好的动态响应等优 点。 但是由于反激拓扑的限制及两电平电路本身的缺点， 该逆变器开关管功率小， 耐压能力。
15、 低， 只能在电压及功率较小的场合应用。 因此在传统双端反激逆变器中引入多电平技术， 可 以减轻其开关管电压应力， 拓宽反激型逆变器的应用范围。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种具有反激变换器的优点， 并能适用于更高电压、 更大 功率场合的逆变器。 因此在传统双端反激逆变器基础上， 引入多电平技术， 提出了一种具有 开关管管电压应力小、 输入输出高频电气隔离、 输出电压波形更好的双端反激高频隔离三 电平逆变器。 0006 实现本发明目的的技术解决方案为 ： 0007 一种双端反激高频隔离三电平逆变器， 由依次相连的输入直流电源、 输入滤波电 容、 三电平变换单元、 高频隔离变压器、。
16、 周波变换器、 输出滤波器和输出交流负载构成 ； 输 入直流电源单元与输入滤波电容一端相连， 输入滤波电容另一端与三电平变换单元一端相 连， 三电平变换单元另一端与高频隔离变压器一端相连， 高频隔离变压器另一端与周波变 换器一端相连， 周波变换器另一端与输出滤波器一端相连， 输出滤波器另一端与输出交流 负载相连。 0008 进一步的实施例中， 所述输入滤波电容包括第一输入滤波电容和第二输入滤波电 容 ； 第一输入滤波电容的正极与输入直流电源单元的正极相连， 第一输入滤波电容的负极 与第二输入滤波电容的正极相连， 第二输入滤波电容的负极与输入直流电源的参考负极相 说 明 书 CN 1039972。
17、43 A 4 2/5 页 5 连 ； 0009 所述三电平变换单元包括第一功率开关管， 第一二极管， 第二功率开关管， 第二二 极管， 第三功率开关管， 第三二极管， 第四功率开关管， 第四二极管， 第五二极管第六二极 管， 第七二极管第八二极管 ； 第一功率开关管的漏极与第一输入滤波电容的正极相相连， 第 一二极管反并联于第一功率开关管两端， 即第一二极管的阴极与第一功率开关管的漏极相 连， 第一二极管的阳极与第一功率开关管的源极相连， 第二功率开关管的漏极与第一功率 开关管的源极相连， 第二二极管反并联与第二功率开关管两端， 即第二二极管的阴极与第 二功率开关管的漏极相连， 第二二极管的阳。
18、极与第二功率开关管的源极相连， 第四功率开 关管的源极与第二输入分压电容的负极相连， 第四二极管反并联于第四功率开关管两端， 即第四二极管的阴极与第四功率开关管的漏极相连， 第四二极管的阳极与第四功率开关管 的源极相连， 第三功率开关管的源极与第四功率开关管的漏极相连， 第三二极管反并联与 第三功率开关管两端， 即第三二极管的阴极与第三功率开关管的漏极相连， 第三二极管的 阳极与第三功率开关管的源极相连， 第五二极管的阳极、 第六二极管的阴极与第一输入滤 波电容的负极和第二输入滤波电容的正极相连， 第五二极管的阴极与第一功率开关管的源 极和第二功率开关管的漏极相连， 第六二极管的阳极与第三功率。
19、开关管的源极和第四功率 开关管的漏极相连， 第七二极管的阴极与第一输入滤波电容的正极、 第一功率开关管的漏 极相连， 第七二极管的阳极与第三功率开关管的漏极相连， 第八二极管的阴极与第二功率 开关管的源极相连， 第八二极管的阳极与第二输入滤波电容的负极、 第四功率开关管的源 极相连 ； 0010 所述高频隔离变压器包括高频隔离变压器第一原边绕组、 高频隔离变压器第一副 边绕组和高频隔离变压器第二副边绕组 ； 高频隔离变压器第一原边绕组非同名端与第二功 率开关管的源极相连， 高频隔离变压器第一原边绕组的同名端与第三功率开关管的漏极相 连 ； 0011 所述周波变换器包括第五功率开关管、 第六功率。
20、开关管、 第七功率开关管、 第八功 率开关管、 第九二极管、 第十二极管， 第十一二极管， 第十二二极管 ； 第五功率开关管的漏 极与高频隔离变压器第一副边绕组的同名端相连， 第九二极管反并联于第五功率开关管的 两端， 即第九二极管的阴极与第五功率开关管的漏极相连， 第九二极管的阳极与第五功率 开关管的源极相连， 第六功率开关管的漏极与高频隔离变压器第一副边绕组的非同名端相 连， 第十二极管反并联于第六功率开关管的两端， 即第十二极管的阴极与第六功率开关管 的漏极相连， 第十二极管的阳极与第六功率开关管的源极相连， 第七功率开关管的漏极与 高频隔离变压器第二副边绕组的非同名端相连， 第七功率开。
21、关管的源极与第五功率开关管 的源极相连， 第十一二极管反并联于第七功率开关管的两端， 即第十一二极管的阴极与第 七功率开关管的漏极相连， 第十一二极管的阳极与第七功率开关管的源极相连， 第八功率 开关管的漏极与高频隔离变压器第二副边绕组的同名端相连， 第八功率开关管的源极与第 六功率开关管的源极相连， 第十二二极管反并联于第八功率开关管的两端， 即第十二二极 管的阴极与第八功率开关管的漏极相连， 第十二二极管的阳极与第八功率开关管的源极相 连 ； 0012 所述输出滤波器包含输出滤波电容， 输出滤波电容的正极与第五功率开关管的源 极、 第九二极管的阳极、 第七功率开关管的源极、 第十一二极管的。
22、阳极相连， 输出滤波电容 说 明 书 CN 103997243 A 5 3/5 页 6 的负极与第六功率开关管的源极、 第十二极管的阳极、 第八功率开关管的源极、 第十二二极 管的阳极相连 ； 0013 所述输出交流负载包含交流负载， 交流负载的一端与输出滤波电容的正极相连， 交流负载的另一端与输出滤波电容的负极相连。 0014 由以上本发明的上述技术方案可知， 本发明所提出的双端反激高频隔离三电平逆 变器， 与现有技术相比， 其显著优点在于 ： 0015 (1) 将二极管钳位型多电平拓扑的思路运用于传统反激型逆变器中， 并在输入直 流电源与交流负载中插入高频隔离变压器， 实现了输入侧与负载侧。
23、的电气隔离 ； 0016 (2) 与其他拓扑形式逆变器相比， 双端反激型逆变器具有拓扑简洁、 输出滤波器体 积小、 转换效率高等优点 ； 0017 (3) 与传统的 “反激型高频环节逆变器” 相比， 本发明在输出滤波器前端能够得到 三电平， 从而减小了功率开关管的电压应力， 拓宽了功率开关管的选择范围， 适用于更大功 率场合。在民用、 工业、 国防等要求电气隔离的高压大容量逆变场合， 采用本发明的逆变拓 扑是比较理想的逆变电源解决方案 ； 0018 (4) 本发明具两级功率变换 ( 直流 DC- 高频交流 HFAC- 低频交流 LFAC)， 双向功率 流， 在一个输出交流周期内高频隔离变压器磁。
24、芯被双向磁化， 变压器磁芯的利用率高， 输出 滤波器前端电压频谱特性好等优点， 因而提高了变换效率和功率密度、 减小了体积和重量。 附图说明 0019 图 1 为本发明双端反激高频隔离三电平逆变器的电路拓扑结构图。 具体实施方式 0020 如图 1 所示的本实施例为双端反激高频隔离式三电平逆变器的一个示例性拓扑 结构图， 其中， 该双端反激高频隔离式三电平逆变器由依次相连的输入直流电源 1( 图 1 中 亦以通常表示电源的 Ui 来表示 )、 输入滤波电容 2、 三电平变换单元 3、 高频隔离变压器 4、 周波变换器 5、 输出滤波器 6 和输出交流负载 7 构成， 该逆变器能将不稳定的高压直。
25、流电变 换成稳定或可调的正弦交流电， 并降低功率变换级数、 实现高频电气隔离、 适用于高压输入 直交变换场合 ； 输入直流电源单元1与输入滤波电容2一端相连， 输入滤波电容2另一端 与三电平变换单元 3 一端相连， 三电平变换单元 3 另一端与高频隔离变压器 4 一端相连， 高 频隔离变压器 4 另一端与周波变换器 5 一端相连， 周波变换器 5 另一端与输出滤波器 6 一 端相连， 输出滤波器 6 另一端与输出交流负载 7 相连。 0021 如图 1 所示， 输入滤波电容 2 包括第一输入滤波电容 C1 和第二输入滤波电容 C2 ； 第一输入滤波电容 C1 的正极与输入直流电源单元 1 的正。
26、极相连， 第一输入滤波电容 C1 的 负极与第二输入滤波电容 C2 的正极相连， 第二输入滤波电容 C2 的负极与输入直流电源单 元 1 的参考负极相连。 0022 三电平变换单元 3 包括第一功率开关管 S1， 第一二极管 D1， 第二功率开关管 S2， 第二二极管 D2， 第三功率开关管 S3， 第三二极管 D3， 第四功率开关管 S4， 第四二极管 D4， 第 五二极管 D5 第六二极管 D6， 第七二极管 D7 第八二极管 D8 ； 第一功率开关管 S1 的漏极与第 一输入滤波电容 C1 的正极相相连， 第一二极管 D1 反并联于第一功率开关管 S1 两端， 即第 说 明 书 CN 1。
27、03997243 A 6 4/5 页 7 一二极管 D1 的阴极与第一功率开关管 S1 的漏极相连， 第一二极管 D1 的阳极与第一功率开 关管 S1 的源极相连， 第二功率开关管 S2 的漏极与第一功率开关管 S1 的源极相连， 第二二 极管 D2 反并联与第二功率开关管 S2 两端， 即第二二极管 D2 的阴极与第二功率开关管 S2 的漏极相连， 第二二极管 D2 的阳极与第二功率开关管 S2 的源极相连， 第四功率开关管 S4 的源极与第二输入分压电容 C2 的负极相连， 第四二极管 D4 反并联于第四功率开关管 S4 两 端， 即第四二极管 D4 的阴极与第四功率开关管 S4 的漏极相。
28、连， 第四二极管 D4 的阳极与第 四功率开关管 S4 的源极相连， 第三功率开关管 S3 的源极与第四功率开关管 S4 的漏极相 连， 第三二极管D3反并联与第三功率开关管两端， 即第三二极管D3的阴极与第三功率开关 管 S3 的漏极相连， 第三二极管 D3 的阳极与第三功率开关管 S3 的源极相连， 第五二极管 D5 的阳极、 第六二极管 D6 的阴极与第一输入滤波电容 C1 的负极和第二输入滤波电容 C2 的正 极相连， 第五二极管 D5 的阴极与第一功率开关管 S1 的源极和第二功率开关管 S2 的漏极相 连， 第六二极管 D6 的阳极与第三功率开关管 S3 的源极和第四功率开关管 S。
29、4 的漏极相连， 第七二极管D7的阴极与第一输入滤波电容C1、 第一功率开关管S1的漏极相连， 第七二极管 D7的阳极与第三功率开关管S3的漏极相连， 第八二极管D8的阴极与第二功率开关管S2的 源极相连， 第八二极管 D8 的阳极与第二输入滤波电容 C2、 第四功率开关管 S4 的源极相连， 0023 高频隔离变压器4由一高频隔离变压器T构成， 其包括第一原边绕组N1、 第一副边 绕组 N2 和高频隔离变压器 T 第二副边绕组 N3 ； 第一原边绕组 N1 非同名端与第二功率开关 管 S2 的源极相连， 第一原边绕组 N1 的同名端与第三功率开关管 S3 的漏极相连。 0024 周波变换器5。
30、包括第五功率开关管S5、 第六功率开关管S6、 第七功率开关管S7、 第 八功率开关管 S8、 第九二极管 D9、 第十二极管 D10， 第十一二极管 D11， 第十二二极管 D12 ； 第五功率开关管 S5 的漏极与高频隔离变压器 T 第一副边绕组 N2 的同名端相连， 第九二极 管 D9 反并联于第五功率开关管 S5 的两端， 即第九二极管 D9 的阴极与第五功率开关管 S5 的漏极相连， 第九二极管 D9 的阳极与第五功率开关管 S5 的源极相连， 第六功率开关管 S6 的漏极与高频隔离变压器 T 第一副边绕组 N2 的非同名端相连， 第十二极管 D10 反并联于 第六功率开关管 S6 。
31、的两端， 即第十二极管 D10 的阴极与第六功率开关管 S6 的漏极相连， 第 十二极管 D10 的阳极与第六功率开关管 S6 的源极相连， 第七功率开关管 S7 的漏极与高频 隔离变压器 T 第二副边绕组 N3 的非同名端相连， 第七功率开关管 S7 的源极与第五功率开 关管 S5 的源极相连， 第十一二极管 D11 反并联于第七功率开关管 S7 的两端， 即第十一二极 管 D11 的阴极与第七功率开关管 S7 的漏极相连， 第十一二极管 D11 的阳极与第七功率开关 管 S7 的源极相连， 第八功率开关管 S8 的漏极与高频隔离变压器 T 第二副边绕组 N3 的同名 端相连， 第八功率开关。
32、管 S8 的源极与第六功率开关管 S6 的源极相连， 第十二二极管 D12 反 并联于第八功率开关管 S8 的两端， 即第十二二极管 D12 的阴极与第八功率开关管 S8 的漏 极相连， 第十二二极管 D12 的阳极与第八功率开关管 S8 的源极相连。 0025 输出滤波器 6 包含输出滤波电容 Cf， 输出滤波电容 Cf 的正极与第五功率开关管 S5 的源极、 第九二极管 D9 的阳极、 第七功率开关管 S7 的源极、 第十一二极管 D11 的阳极相 连， 输出滤波电容 Cf 的负极与第六功率开关管 S6 的源极、 第十二极管 D10 的阳极、 第八功 率开关管 S8 的源极、 第十二二极管。
33、 D12 的阳极相连。 0026 输出交流负载 7 包含交流负载 RL， 交流负载 RL 的一端与输出滤波电容 Cf 的正极 相连， 交流负载 RL 的另一端与输出滤波电容 Cf 的负极相连。 说 明 书 CN 103997243 A 7 5/5 页 8 0027 本实施例的上述双端反激高频隔离三电平逆变器， 其基本工作原理如下 ： 采用输 入电压瞬时值反馈控制 ： 当不稳定的高压输入直流电源 U 向交流负载 RL 传递功率时， 直流 输入电压经过输入滤波电容分压后能够得到两种电平 (+U、 +U/2)， 分压后的输入电压经过 三电平变换单元将其调制成双极性、 多电平的高频脉冲电压， 经高频隔。
34、离变压器的隔离、 传 递后， 周波变换器将其解调成单极性、 多电平的低频脉冲电压再经输出滤波器进行输出滤 波后得到稳定或可调的正弦交流电压 Uo， 输入电压经过采样后与与基准正弦电压比较， 将 其误差放大后与三角波比较得到 SPWM 信号， 通过一系列的逻辑变换后通过驱动电路驱动 开关管的开通与关断。此逆变器具有四象限工作能力， 因此可以带感性、 容性、 阻性和整流 性负载， 此逆变器的控制电路可根据交流负载的性质进行调整， 从而在输出端得到稳定或 可调的电压。 0028 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。 0029 结合附图 1， 本实施例提出的双端反激高频隔离三电平逆变器， 由依次相连。
35、的输入 直流电源 U、 输入滤波电容、 三电平变换单元、 高频隔离变压器、 周波变换器、 输出滤波器和 输出交流负载构成， 该变换器将不稳定的高压直流电变换成稳定或可调的正弦电， 并减少 功率变换级数， 实现高频电气隔离， 适用于高压直交变换场合， 即第一输入滤波电容 C1、 第二输入滤波电容 C2 串联并接在输入直流电源 U 两端， 在第一输入滤波电容 C1 正极可得 到电压+U， 在第二输入滤波电容C2正极可得到电压+U/2， 所述的将经过输入滤波电容分压 后的输入电压转化为双极性多电平输出电压的三电平变换单元的一个输出端与高频隔离 变压器一端相连， 高频隔离变压器另一端与周波变换器的一端相连 ； 所述的周波变换器将 经高频变压器隔离单元隔离、 传输的双极性多电平电压转化为单极性多电平输出电压 ； 所 述周波变换器的另一端与输出滤波电容 Cf 的一端和输出交流负载 RL 的一端相连， 所述输 出滤波电容 Cf 构成输出滤波器， 该输出滤波器滤除所述周波变换器的输出电压中的高压 谐波， 从而在输出交流负载侧得到高质量的正弦交流电压 Uo。 说 明 书 CN 103997243 A 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103997243 A 9 。