[實用新型]一種基于多相三電平逆變器的大容量隔離型DC/DC變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820874615.0
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN208272859U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 邾玢鑫;段宛宜;劉崧;佘小莉;王輝
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/483;H02M7/5387;H02M1/38
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種基于多相三電平逆變器的大容量隔離型DC/DC變換器，其特征在于包括：

一個直流輸入電源，一個多相三電平逆變器，2m個變比為1：N的高頻變壓器，n個增益單元，一個輸出二極管D₀，一個輸出濾波電容C₀，負載R_L；

變壓器T₁、T₂、……T_2m一次側另一端相連，變壓器T₁、T₂、……T_2m二次側另一端相連；

所述多相三電平逆變器包括：兩個輸入側濾波電容C₁、C₂，m個橋臂，每個橋臂包含4個功率開關和2個二極管，m個橋臂對應2m個輸入相；

具體連接方式為：

輸入側濾波電容C₁另一端與輸入側濾波電容C₂一端相連，該連接點記為節(jié)點0，輸入側濾波電容C₁一端接直流輸入電源，輸入側濾波電容C₂另一端接直流輸入電源負極；

三電平橋臂中，每4個功率開關和2個二極管組成一個橋臂，即開關S₁₁、S₁₂、S₁₃、S₁₄構成第一橋臂，開關S₁₂漏極與開關S₁₃源極相連，該連接點記為節(jié)點1；二極管D_b11陰極與開關S₁₁漏極及開關S₁₂源極相連，二極管D_b12陽極與開關S₁₃漏極及開關S₁₄源極相連，二極管D_b11陽極與二極管D_b12陰極相連，該連接點接節(jié)點0；開關S₂₁、S₂₂、S₂₃、S₂₄構成第二橋臂，開關S₂₂漏極與開關S₂₃源極相連，該連接點記為節(jié)點2；二極管D_b21陰極與開關S₂₁漏極及開關S₂₂源極相連，二極管D_b22陽極與開關S₂₃漏極及開關S₂₄源極相連，二極管D_b21陽極與二極管D_b22陰極相連，該連接點接節(jié)點0；以此類推開關S_m1、S_m2、S_m3、S_m4構成第m橋臂，開關S_m2漏極與開關S_m3源極相連，該連接點記為節(jié)點m；二極管D_bm1陰極與開關S_m1漏極及開關S_m2源極相連，二極管D_bm2陽極與開關S_m3漏極及開關S_m4源極相連，二極管D_bm1陽極與二極管D_bm2陰極相連，該連接點接節(jié)點0；

所有橋臂的一端接直流輸入電源正極，橋臂的另一端接直流輸入電源負極；

所述多相三電平逆變器與變壓器的連接方式為：

變壓器T₁一次側一端接節(jié)點1，變壓器T₃一次側一端接節(jié)點2，以此類推到第2m-1模塊，變壓器T_{2m -1}一次側一端接節(jié)點m，變壓器T₂、T₄、...、T_2m一次側一端均接節(jié)點0；

n個增益單元的連接方式如下：

增益單元n由2m-1個電容C_2n、C_3n...C_(2m)n，2m-1個二極管D_2n、D_3n...D_(2m)n構成，變壓器T₁二次側一端接電容C_1(n-1)的一端，變壓器T₂二次側一端接電容C_2n的一端，...以此類推到變壓器T_2m二次側一端接電容C_(2m)n的一端，二極管D_2n的陰極連電容C_2n的另一端，二極管D_2n的陽極連電容C_1(n-1)的一端；二極管D_3n的陰極連電容C_3n的另一端，二極管D_3n的陽極連電容C_2n的另一端, ...以此類推到二極管D_(2m)n的陰極連電容C_(2m)n的另一端，二極管D_(2m)n的陽極連電容C_(2m-1)n的另一端；

增益單元n-1由2m個電容C_1(n-1)、C_2(n-1)...C_{(2m) (n-1)}，2m個二極管D_1(n-1)、D_2(n-1)...D_{(2m) (n-1)}構成，變壓器T₁二次側一端接電容C_1(n-1)的一端，電容C_2n的另一端接電容C_2(n-1)的一端，...以此類推到的C_(2m)n另一端接電容C_(2m)(n-1)的一端，二極管D_1(n-1)的陰極連電容C_1(n-1)的另一端，二極管D_1(n-1)的陽極連電容C_(2m)n的另一端；二極管D_2(n-1)的陰極連電容C_2(n-1)的另一端，二極管D_2(n-1)的陽極連電容C_1(n-1)的另一端, ...以此類推到二極管D_{(2m) (n-1)}的陰極連電容C_{(2m) (n-1)}的另一端，二極管D_{(2m) (n-1)}的陽極連電容C_(2m-1)(n-1)的另一端；

以此類推到增益單元1：

增益單元1由2m個電容C₁₁、C₂₁...C_(2m)1，2m個二極管D₁₁、D₂₁...D_(2m)1構成，電容C₁₂的另一端接電容C₁₁的一端，電容C₂₂的另一端接電容C₂₁的一端，...以此類推到C_(2m)2的另一端接電容C_(2m)1的一端，二極管D₁₁的陰極連電容C₁₁的另一端，二極管D₁₁的陽極連電容C_(2m)2的另一端；二極管D₁₂的陰極連電容C₁₂的另一端，二極管D₁₂的陽極連電容C₁₁的另一端, ...以此類推到二極管D_(2m)1的陰極連電容C_(2m)1的另一端，二極管D_(2m)1的陽極連電容C_(2m-1)1的另一端；

最后在電容C_(2m)1的另一端引出二極管D₀的陽極，二極管D₀的陰極與電容C₀和負載R_L的一端相連，電容C₀和負載R_L的另一端與變壓器T₁二次側一端相連。