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专利号: 2021101211989
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单相三开关管伪图腾柱式三电平整流器,其特征在于:该整流器包括单相伪图腾柱结构、滤波器、带双向开关管的单相整流桥;

所述单相伪图腾柱结构包括开关管S1、S2,二极管D1、D2;

所述滤波器包括电感L1、L2;

所述带双向开关管的单相整流桥包括二极管D3、D4,双向开关管,电容C1、C2,负载RL;双向开关管包括二极管D5、D6、D7、D8和一个开关管S3;

连接关系如下:

开关管S1的漏极分别连接二极管D1阳极、电感L1一端,二极管D2阴极分别连接开关管S2源极、电感L2一端;

二极管D1阴极连接开关管S2漏极,开关管S1的源极连接二极管D2阳极;

电感L1一端、电感L2一端均连接交流电源us一端;

交流电源us另一端分别连接二极管D3阳极、二极管D4阴极、二极管D5阳极、二极管D6阴极;

二极管D5阴极分别连接开关管S3漏极、二极管D7阴极,开关管S3源极分别连接二极管D6阳极、二极管D8阳极;二极管D8阴极连接二极管D7阳极;

二极管D3阴极分别连接开关管S2漏极、电容C1一端、负载RL一端;

二极管D4阳极分别连接二极管D2阳极、电容C2另一端、负载RL另一端;

电容C1另一端分别连接二极管D7阳极、电容C2一端。

2.根据权利要求1所述一种单相三开关管伪图腾柱式三电平整流器,其特征在于:所述开关管S1~S3均为:带有二极管的MOSFET、或IGBT。

3.根据权利要求1所述一种单相三开关管伪图腾柱式三电平整流器,其特征在于:电路正常工作时,共有6种工作模式:

(1)正半周期三种工作模式:

模式一:开关管S1、S2、S3全部关断,交流电源us和电感L1与电感L2向负载RL提供能量,直流输出电压udc>us,电感电流线性减少,电容C1、C2处于充电状态,充电电流等于is‑idc,电压uB1O=uB2O=uc1+uc2=+udc;

模式二:开关管S1、S2关断,开关管S3导通,电容C1充电,充电电流为is‑idc,电容C2向负载放电,提供电流idc,电压uB1O=uB2O=uc1=+udc/2;

模式三:开关管S2、S3全部关断,开关管S1导通,交流电源us向电感L1充电,电感L1电流呈现线性上升,电容C1和C2向负载RL放电,此时电压uB1O=0,uB2O=us;

(2)负半周期三种工作方式:

模式四:开关管S2导通,开关管S1、S3关断,交流电源us向电感L2充电,电感L2电流呈现线性上升,电容C1和C2继续向负载RL放电,此时电压uB2O=0,uB1O=us;

模式五:开关管S3导通,开关管S1、S2关断,电容C2充电,充电电流为‑is‑idc,电容C1向负载放电,提供电流idc,电压uB1O=uB2O=uc2=‑udc/2;

模式六:开关管S1、S2、S3全关断,交流电源us和电感L1与电感L2向负载RL提供能量,直流输出电压udc>us,电感电流线性减少,电容C1、C2处于充电状态,充电电流等于is‑idc,电压uB1O=uB2O=‑uc1‑uc2=‑udc。