1.一种三开关管单相三电平整流器,其特征在于该整流器包括:开关管S1、S2、S3,二极管D1~D8,电感L1、L2,电容C1、C2;
开关管S1漏极分别与二极管D1阳极、电感L1一端连接,其连接节点形成节点a;
二极管D2阴极分别与开关管S2源极、电感L2一端连接,其连接节点形成节点b;
电感L1另一端、电感L2另一端均连接交流电源Ug一端;
交流电源Ug另一端分别与二极管D5阳极、二极管D6阴极相连,其连接节点形成节点N;
二极管D1阴极分别与开关管S2漏极、二极管D3阴极、电容C1一端连接,其连接节点形成节点p;
开关管S1源极分别与二极管D2阳极、二极管D4阳极、电容C2另一端连接,其连接节点形成节点m;
电容C1另一端分别与二极管D7阳极、二极管D8阴极、电容C2一端连接,其连接节点形成节点n;
开关管S3漏极分别与二极管D5阴极、二极管D3阳极、二极管D7阴极连接;开关管S3源极分别与二极管D4阴极、二极管D6阳极、二极管D8阳极连接;
负载RL两端分别连接节点p、节点m。
2.根据权利要求1所述一种三开关管单相三电平整流器,其特征在于:所述二极管D1、D2,开关管S1、S2,电感L1、L2组成伪图腾柱结构。
3.根据权利要求1所述一种三开关管单相三电平整流器,其特征在于:所述电容C1、C2为串联直流母线分裂电容。
4.根据权利要求1所述一种三开关管单相三电平整流器,其特征在于:所述开关管S1、S2、S3为全控型功率器件晶体管IGBT、或者电力场效应管MOSFET;开关管S1、S2、S3均反向并联了二极管。
5.根据权利要求1或2或3或4所述一种三开关管单相三电平整流器,其特征在于:包括以下6种工作模式:
(1)工作模式一:电路工作在电网电压正半周期,该工作模式下开关管S1导通,二极管D4、D6导通,电容C1、C2与负载RL形成回路,并对负载RL供电;交流电源Ug对电感L1充电,电感L1储能,其电流iL1线性增加,电路此时相当于升压电路;该工作模式下电压UaN=0V,开关管S3漏极‑源极电压Uds=Udc/2;
(2)工作模式二:电路工作在电网电压正半周期,该工作模式下开关管S3导通、S2体二极管导通,二极管D1、D6、D7导通,电感L1、L2放电对电容C1充电,电容C2对负载RL供电;当电网电压Ug>Udc/2时,电感L1充电,其电流iL1增大;当电网电压Ug
(3)工作模式三:电路工作在电网电压正半周期,该工作模式下开关管S2体二极管导通,二极管D1、D4、D6导通,电感L1、L2放电,其电流iL1、iL2减小,对电容C1、C2充电,同时向负载RL供电;该工作模式下电压UaN=Udc,开关管S1漏极‑源极电压Uds=Udc;
(4)工作模式四:电路工作在电网电压负半周期,该工作模式下开关管S2导通,二极管D3、D5导通,电容C1、C2与负载RL形成回路,并对负载RL供电;交流电源Ug对电感L2充电,电感L2储能,其电流iL2线性增加;该工作模式下电压UbN=0V;
(5)工作模式五:电路工作在电网电压负半周期,该工作模式下开关管S3导通、S1体二极管导通,二极管D2、D5、D8导通,电感L1、L2放电对电容C2充电,电容C1对负载RL供电;当电网电压幅值︱Ug︱>Udc/2时,电感L2充电,其电流iL2增大;当电网电压幅值︱Ug︱
(6)工作模式六:电路工作在电网电压负半周期,该工作模式下该模态下,开关管S1体二极管导通,二极管D2、D3、D5导通,电感L1、L2放电,其电流iL1、iL2减小,对电容C1、C2充电,同时向负载RL供电;此时,该工作模式下电压UbN=‑Udc,开关管S2漏极‑源极电压Uds=Udc。