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专利号: 2022104583920
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高可靠性的变流器,其特征在于:包括高压直流源VH、低压直流源VL、开关管S1~开关管S8、二极管APD1~二极管APD8、二极管SD1~二极管SD8以及滤波电感Lo和电容Co;所述高压直流源VH正极分别与二极管SD1的阳极、二极管APD1的阴极、二极管SD3的阳极、二极管APD3的阴极连接;所述高压直流源VH负极分别与低压直流源VL的负极、开关管S2的源极、二极管APD2的阳极、开关管S4的源极、二极管APD4的阳极连接;所述低压直流源VL的正极分别与开关管S7的源极、二极管APD7的阳极、开关管S8的源极、二极管APD8的阳极连接;所述二极管APD7的阴极分别与二极管SD7的阳极、二极管SD5的阳极以及二极管APD5的阴极连接;所述二极管APD8的阴极分别与二极管SD8的阳极、二极管SD6的阳极以及二极管APD6的阴极连接;

所述二极管APD5的阳极分别与开关管S5的源极、开关管S1的源极、二极管APD1的阳极、二极管SD2的阳极、二极管APD2的阴极以及滤波电感Lo的输入端连接;所述二极管APD6的阳极分别与开关管S6的源极、开关管S3的源极、二极管APD3的阳极、二极管SD4的阳极、二极管APD4的阴极、电容Co的一端以及负载的一端连接;所述滤波电感Lo的输出端分别与电容Co的另一端以及负载的另一端连接;所述开关管S1的漏极与二极管SD1的阴极连接;所述开关管S2的漏极与二极管SD2的阴极连接;所述开关管S3的漏极与二极管SD3的阴极连接;所述开关管S4的漏极与二极管SD4的阴极连接;所述开关管S5的漏极与二极管SD5的阴极连接;所述开关管S6的漏极与二极管SD6的阴极连接;所述开关管S7的漏极与二极管SD7的阴极连接;所述开关管S8的漏极与二极管SD8的阴极连接。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的变流器,其特征在于:所述开关管S1驱动信号由调制波Vref和第一载波Vcr1经过电压比较生成,Vref大于Vcr1时输出高电平,否则输出低电平;所述开关管S5驱动信号由调制波Vref和第三载波Vcr3经过电压比较生成,Vref大于Vcr3时输出高电平,否则输出低电平;所述开关管S4驱动信号由调制波Vref和第四载波Vcr4经过电压比较生成,Vref大于Vcr4时输出高电平,否则输出低电平;所述开关管S8驱动信号由调制波Vref和第二载波Vcr2经过电压比较生成,Vref大于Vcr2时输出高电平,否则输出低电平;所述开关管S1与开关管S7驱动信号互补;所述开关管S2与开关管S5驱动信号互补;所述开关管S4与开关管S6驱动信号互补;所述开关管S3与开关管S8驱动信号互补;第三载波Vcr3与第四载波Vcr4以移相的方式产生,两者相位差为180度,波形一致,第一载波Vcr1与第二载波Vcr2波形一致,以载波层叠的方式分别产生在第三载波Vcr3的上方和第四载波Vcr4的下方。

3.一种高可靠性的变流器控制方法,其特征在于:采用权利要求1所述的高可靠性的变流器,通过控制开关管S1~开关管S8的导通与关断产生六种工作模式,将直流电压转换成交流电压输出,且输出五种不同电平,具体控制方式如下:第一种工作模式:当所述开关管S4、开关管S5、开关管S7和开关管S8的驱动信号为高电平时,所述开关管S4、开关管S5、开关管S7和开关管S8导通,当所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S6的驱动信号为低电平时,所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S6关断;

此时桥臂输出电压Vab=VL;

第二种工作模式:当所述开关管S2、开关管S4、开关管S7和开关管S8的驱动信号为高电平,所述开关管S2、开关管S4、开关管S7和开关管S8导通,当所述开关管S1、开关管S3、开关管S5和开关管S6的驱动信号为低电平是,所述开关管S1、开关管S3、开关管S5和开关管S6关断;

此时桥臂输出电压Vab=0;

第三种工作模式:当所述开关管S5、开关管S6、开关管S7和开关管S8为高电平,所述开关管S5、开关管S6、开关管S7和开关管S8导通,当所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4的驱动信号为低电平时,所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4关断;此时桥臂输出电压Vab=0;

第四种工作模式:当所述开关管S1、开关管S4、开关管S5和开关管S8的驱动信号为高电平时,所述开关管S1、开关管S4、开关管S5和开关管S8导通,当所述开关管S2、开关管S3、开关管S6和开关管S7的驱动信号为低电平时,所述开关管S2、开关管S3、开关管S6和开关管S7关断;

此时桥臂输出电压Vab=VH;

第五种工作模式:当所述开关管S2、开关管S6、开关管S7和开关管S8的驱动信号为高电平时,所述开关管S2、开关管S6、开关管S7和开关管S8导通,当所述开关管S1、开关管S3、开关管S4和开关管S5的驱动信号为低电平时,所述开关管S1、开关管S3、开关管S4和开关管S5关断;

此时桥臂输出电压Vab=‑VL;

第六种工作模式:当所述开关管S2、开关管S3、开关管S6和开关管S7的驱动信号为高电平时,所述开关管S2、开关管S3、开关管S6和开关管S7导通,当所述开关管S1、开关管S3、开关管S4和开关管S5的驱动信号为低电平时,所述开关管S1、开关管S3、开关管S4和开关管S5关断;

此时桥臂输出电压Vab=‑VH。