[發明專利]Zeta式三電平交－交變換器

無效

• 申請號: 200710020947.9
• 申請日: 2007-04-04
• 公開（公告）號: CN101150287A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 仲慶龍;李磊
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M5/257
• 分類號: H02M5/257;H02M1/12
• 代理公司: 南京理工大學專利中心
• 代理人: 朱顯國

1.一種Zeta式三電平交-交變換器，其特征在于：該變換器由依次連接的輸入濾波器、多電平變換器和輸出濾波器構成，該變換器交替輸出兩個非零電平，該兩個非零電平之間輸出零電平來調節其輸出時間的寬度，所輸出的三個電平經輸出濾波器濾波后得到穩定或可調的同頻、優質正弦交流電壓u_o，即輸入高壓交流電源u_i的一端與輸入濾波電感L₄相連，該輸入濾波電感L₄的另一端分別與輸入濾波電容C₄和多電平變換器的兩個電平模態支路首端相連接，所述的輸入濾波電感L₄和輸入濾波電容C₄構成輸入濾波器，該輸入濾波器對輸入高壓交流電源u_i進行濾波；所述的多電平變換器的兩個電平模態支路由電源電壓支路和電源電壓串聯平衡電容電壓支路組成，所述的電源電壓支路由第五功率開關管S₅串聯第六功率開關管S₆組成，所述的電源電壓串聯電容電壓支路由第一功率開關管S₁、第二功率開關管S₂、平衡電容C₁、第三功率開關管S₃和第四功率開關管S₄依次串聯組成，能量轉換電感L₁的一端接于第二功率開關管S₂與平衡電容C₁的連接點，另一端接地，該能量轉換電感L₁和平衡電容C₁之間的能量通過由第七功率開關管S₇和第八功率開關管S₈串聯組成的雙向功率開關管支路交換，該雙向功率開關管支路首端接地，末端接于平衡電容C₁和第三功率開關管S₃的連接點處；所述的兩個電平模態支路末端，即第六功率開關管S₆和第四功率開關管S₄連接在一起，然后再與組的濾波電感L₂的前端相連，連接點與地之間設置實現非互補控制策略的由第九功率開關管S₉和第十功率開關管S₁₀串聯組成的雙向功率開關管支路，該第九功率開關管S₉的一端與輸出濾波電感L₂的前端相連；該輸出濾波電感L₂的后端與輸出濾波電容C₂的一端和輸出交流負載Z_L的一端相連，輸出濾波電容C₂的另一端和輸出交流負載Z_L的另一端都接地，所述的輸出濾波電感L₂和輸出濾波電容C₂構成輸出濾波器，該輸出濾波器濾除多電平變換器的輸出電壓中的高次諧波，從而在輸出交流負載側得到高質量的正弦交流電壓u_o。

2.根據權利要求1所述的Zeta式三電平交一交變換器，其特征在于：第一功率開關管S₁和第二功率開關管S₂、第三功率開關管S₃和第四功率開關管S₄、第五功率開關管S₅和第六功率開關管S₆、第七功率開關管S₇和第八功率開關管S₈、第九功率開關管S₉和第十功率開關管S₁₀分別組成五對雙向功率開關管支路都能實現交流正負半周變換，第一功率開關管S₁和第二功率開關管S₂、平衡電容C₁和第三功率開關管S₃和第四功率開關管S₄依次串聯形成一條實現電源電壓u_i和平衡電容C₁電壓相加輸出的支路，第五功率開關管S₅和第六功率開關管S₆組成一條實現電源電壓u_i單獨輸出的支路，第七功率開關管S₇和第八功率開關管S₈組成一條提供實現電感L₁和平衡電容C₁能量相互交換的支路，第九功率開關管S₉和第十功率開關管S₁₀組成一條實現零電壓輸出的支路。

3.根據權利要求1所述的Zeta式三電平交-交變換器，其特征在于：輸出交流負載Z_L為阻性、感性或者容性。