1.基于四端口插入式单相五电平整流器，其特征在于包括：

双耦合磁绕组N1、双耦合磁绕组N2、电容C1、电容C2、开关管Q1～Q3、二极管D1～D10；

交流电源ug的一端、二极管D1的阴极、绕组N1的一端连接，构成端点c；

交流电源ug的另一端、二极管D2的阴极、绕组N2的一端连接，构成端点d；

绕组N1的另一端、二极管D3的阳极、开关管Q1的集电极连接，构成端点a；

绕组N2的另一端、二极管D4的阳极连接，构成端点b；

二极管D4的阴极、二极管D5的阳极、二极管D6的阴极连接，构成端点e；

二极管D3的阴极、二极管D7的阴极连接，构成端点f；

二极管D5的阴极、二极管D7的阳极、二极管D8的阴极、开关管Q3的集电极连接，构成端点g；

二极管D6的阳极、二极管D9的阳极、开关管Q3的发射极、开关管Q2的集电极连接，构成端点h；

二极管D1的阳极、二极管D2的阳极、二极管D10的阴极、开关管Q1的发射极、开关管Q2的发射极连接，构成端点i；

电容C1的正极、负载R的一端连接，构成端点m，端点m连与端点f；

二极管D8的阳极、二极管D9的阴极、电容C1的负极、电容C2的正极连接，构成端点o；

二极管D10的阳极、电容C2的负极、负载R的另一端连接，构成端点n；

该整流器中的端点e、端点f、端点i、端点o，构成四端口插入式结构。

2.根据权利要求1所述基于四端口插入式单相五电平整流器，其特征在于：所述双耦合磁绕组N1包括绕组N11、绕组N12，绕组N11、N21采用共芯同向绕制，为电感L1；

双耦合磁绕组N2包括绕组N21、绕组N22；绕组N12、N22采用共芯反向绕制，为电感L2；

以上两组绕组其匝数完全相同，磁芯完全匹配，电感值相等。

3.根据权利要求1所述基于四端口插入式单相五电平整流器，其特征在于：所述二极管D1、D2为普通二极管；D3～D10为快恢复二极管，其中，二极管D4、D10用作电压钳位。

4.根据权利要求1所述基于四端口插入式单相五电平整流器，其特征在于：所述电容C1、电容C2均为等值电解电容，用于平衡直流侧中点电位。

5.根据权利要求1所述基于四端口插入式单相五电平整流器，其特征在于：所述开关管Q1～Q3均为无体二极管的N沟道绝缘栅双极晶体管N‑IGBT。

6.如权利要求1～5任意一项所述的基于四端口插入式单相五电平整流器，其特征在于：通过控制电路中开关管Q1、Q2、Q3的通断状态，电路有以下六种工作模态：工作模态一：交流电源ug工作于正半周期，开关管Q1、Q2、Q3全部关断，此时因直流输出电压udc>|ug|，电网输入侧电压频率远小于开关管工作频率，所以绕组电流ig线性减小，电容C1、C2处于充电状态，充电电流为i1‑idc，电压uab＝+udc；

工作模态二：交流电源ug工作于正半周期，开关管Q2、Q3导通，Q1关断，此时电容C1充电，充电电流为i1‑idc，双耦合磁绕组N1电压为|ug|‑u1，若|ug|>u1，则绕组电流ig线性增加，反之则线性减小，电容C2放电提供负载电流idc，电压uab＝+udc/2；

工作模态三：交流电源ug工作于正半周期，开关管Q1导通，Q2、Q3关断，此时交流电源ug向双耦合磁绕组N1充电，绕组电流ig呈线性上升状态，同时电容C1与C2给负载R供电，电压uab＝

0；

工作模态四：交流电源ug工作于负半周期，开关管Q1关断，Q2、Q3导通，此时交流电源ug向双耦合磁绕组N2充电，绕组电流ig线性上升，同时电容C1、C2给负载R供电，电压uab＝0；

工作模态五：交流电源ug工作于负半周期，开关管Q1、Q2关断，Q3导通，此时，电容C2充电，充电电流是io‑idc，双耦合磁绕组N2上电压为|ug|‑u2，若|ug|>u2，则绕组电流ig线性增加，反之则线性减小，电容C1给负载R供电，电压uab＝‑udc/2；

工作模态六：交流电源ug工作于负半周期，开关管Q1、Q2、Q3全部关断，此时因直流输出电压udc>|ug|，绕组电流ig线性减小，电容C1、C2充电，充电电流为i1‑idc，电压uab＝‑udc。