[發明專利]一種基于磁耦合的三相逆變器

有效

• 申請號: 201910027387.2
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109742969B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 吳元元;秦東東;趙文杰;戶恒在;梁曉龍;李婧;王彥廣
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/483;H01F38/14;H01F27/28
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 侯永帥;胡時冶

1.一種基于磁耦合的三相逆變器，其特征在于，包括逆變電路一、逆變電路二、前級負耦合電路和后級正耦合電路；

所述逆變電路一，用于根據輸入的正向直流電信號，獲得三相電流信號一，并將其傳輸至前級負耦合電路的同名輸入端；

所述逆變電路二，用于根據輸入的負向直流電信號，獲得與上述三相電流信號一相位相同但調制載波相位相差180°的三相電流信號二，并將其傳輸至前級負耦合電路的非同名輸入端；

所述前級負耦合電路，用于將所述三相電流信號一和所述三相電流信號二進行差模耦合，將差模耦合結果傳輸至后級正耦合電路；

所述后級正耦合電路，用于對所述差模耦合結果進行信號整合，獲得最終三相交流電信號輸出，并將其傳輸至外部負載電路；

其中，所述逆變電路一和所述逆變電路二的基波相位相同、調制載波互差180°，構成交錯并聯方式。

2.根據權利要求1所述的基于磁耦合的三相逆變器，其特征在于，還包括信號調理電路，所述信號調理電路的輸入端與后級正耦合電路的輸出端連接；

所述信號調理電路，用于對所述后級正耦合電路輸出的三相交流電信號進行信號調理，獲得最終優化后的三相交流電信號輸出，并將其傳輸至負載電路。

3.根據權利要求2所述的基于磁耦合的三相逆變器，其特征在于，所述逆變電路一包括6個在源漏極之間連接二極管的IGBT，所述IGBT兩兩組成一個橋臂，構成一相，共三相；其中，

每相中，輸入的正向直流電信號與一個IGBT的漏極連接，所述IGBT的柵極與控制信號連接，其源極與另一個IGBT的漏極連接，并作為三相電流信號一中的一相輸出與前級耦合電路的同名輸入端連接；所述另一個IGBT的柵極與控制信號連接，其源級與輸入的負向直流電信號連接。

4.根據權利要求3所述的基于磁耦合的三相逆變器，其特征在于，所述逆變電路二包括6個在源漏極之間連接二極管的IGBT，所述IGBT兩兩組成一個橋臂，構成一相，共三相；其中，

每相中，輸入的正向直流電信號與一個IGBT的漏極連接，所述IGBT的柵極與控制信號連接，其源極與另一個IGBT的漏極連接，并作為三相電流信號一中的一相輸出與前級耦合電路的非同名輸入端連接；所述另一個IGBT的柵極與控制信號連接，其源級與輸入的負向直流電信號連接。

5.根據權利要求4所述的基于磁耦合的三相逆變器，其特征在于，所述前級負耦合電路包括3個前級負耦合電感，其中，每個前級負耦合電感的同名輸入端，與逆變電路一對應的一相中一個IGBT的源極和另一個IGBT的漏極連接，其非同名輸入端，與逆變電路二對應的一相中一個IGBT的源極和另一個IGBT的漏極連接，其輸出端，與后級正耦合電感的同名輸入端連接；

每個所述前級負耦合電感，用于將逆變電路一中輸出的對應一相電流信號和逆變電路二中輸出的對應一相電流信號進行差模耦合，獲得差模耦合結果，并將其傳輸至后級正耦合電路。

6.根據權利要求5所述的基于磁耦合的三相逆變器，其特征在于，所述后級正耦合電路包括3個后級正耦合電感，其中，每個后級正耦合電感的同名輸入端與對應的前級負耦合電感的輸出端連接，其輸出端與外部負載電路輸入端連接；

每個所述后級正耦合電感，用于將前級負耦合電感輸出的差模耦合結果進行信號整合，獲得最終三相輸出中的一相電流信號，并將其傳輸至外部負載電路。

7.根據權利要求5所述的基于磁耦合的三相逆變器，其特征在于，每個所述前級負耦合電感包括C型鐵基非晶磁芯一和繞制在其上的漆包線；其中，

每個所述C型鐵基非晶磁芯一的對稱上下兩端通過漆包線繞制成各有一個繞組；上端繞組輸入端作為所述前級負耦合電感的同名輸入端，與逆變電路一中輸出的對應一相電流信號連接；下端繞組輸入端作為所述前級負耦合電感的非同名輸入端，與逆變電路二中輸出的對應一相電流信號連接；上端繞組和下端繞組輸出端與對應的后級正耦合電感同名輸入端連接。