[发明专利]混合四电平整流器

权利要求书

1.一种混合四电平整流器，其特征在于：主要包括A相电路、B相电路、C相电路、电容C₁、电容C₂、电容C₃和电阻R；

记电容C₁的两端分别为g端和h端；记电容C₂的两端分别为h端和j端；记电容C₃的两端分别为j端和k端；

A相电路、B相电路和C相电路并联后接入g端；电容C₁和电容C2通过h端串联；电容C₂和电容C₃通过j端串联；电容C₃的k端串联电阻R后接入g端；

A相电路的电路结构如下所示：

交流电源u_a的两端分别记为e端和f端；

交流电源u_a的f端依次串联电感L_a和开关管S_a1的源极；开关管S_a1的栅极悬空；开关管S_a1的漏极串联二极管D_a1的阳极；二极管D_a1的阴极接入g端；开关管S_a1的源极串联开关管S_a2的漏极；

交流电源u_a的f端依次串联电感L_a和开关管S_a2的漏极；开关管S_a2的栅极悬空；开关管S_a2的源极串联二极管D_a4的阴极；二极管D_a4的阳极接入k端；开关管S_a2的漏极串联二极管D_a3的阳极；

二极管D_a3的阴极串联二极管D_a2的阳极；二极管D_a2的阴极串联二极管D_a1的阳极；二极管D_a3的阴极串联开关管S_a3的源极；开关管S_a3的栅极悬空；开关管S_a3的漏极接入h端；二极管D_a3的阴极串联开关管S_a4的漏极；开关管S_a4的栅极悬空；开关管S_a4的源极接入j端；

B相电路的电路结构如下所示：

交流电源u_b的两端分别记为e端和P端；

交流电源u_b的p端依次串联电感L_b和开关管S_b1的源极；开关管S_b1的栅极悬空；开关管S_b1的漏极串联二极管D_b1的阳极；二极管D_b1的阴极接入g端；开关管S_b1的源极串联开关管S_b2的漏极；

交流电源u_b的p端依次串联电感L_b和开关管S_b2的漏极；开关管S_b2的栅极悬空；开关管S_b2的源极串联二极管D_b4的阴极；二极管D_b4的阳极接入k端；开关管S_b2的漏极串联二极管D_b3的阳极；

二极管D_b3的阴极串联二极管D_b2的阳极；二极管D_b2的阴极串联二极管D_b1的阳极；二极管D_b3的阴极串联开关管S_b3的源极；开关管S_b3的栅极悬空；开关管S_b3的漏极接入h端；二极管D_b3的阴极串联开关管S_b4的漏极；开关管S_b4的栅极悬空；开关管S_b4的源极接入j端；

C相电路的电路结构如下所示：

交流电源u_C的两端分别记为e端和q端；

交流电源u_C的q端依次串联电感L_c和开关管S_c1的源极；开关管S_c1的栅极悬空；开关管S_c1的漏极串联二极管D_c1的阳极；二极管D_c1的阴极接入g端；开关管S_c1的源极串联开关管S_c2的漏极；

交流电源u_C的q端依次串联电感L_c和开关管S_c2的漏极；开关管S_c2的栅极悬空；开关管S_c2的源极串联二极管D_c4的阴极；二极管D_c4的阳极接入k端；开关管S_c2的漏极串联二极管D_c3的阳极；

二极管D_c3的阴极串联二极管D_c2的阳极；二极管D_c2的阴极串联二极管D_c1的阳极；二极管D_c3的阴极串联开关管S_c3的源极；开关管S_c3的栅极悬空；开关管S_c3的漏极接入h端；二极管D_b3的阴极串联开关管S_c4的漏极；开关管S_c4的栅极悬空；开关管S_c4的源极接入j端；

交流电源u_a、交流电源u_b和交流电源u_C通过e端并联；

混合四电平整流器通过Buck平衡电路平衡直流母线电容电压；

所述Buck平衡电路的电路结构如下所示：

开关管S₃的漏极依次串联电感L₁和开关管S₂的漏极；开关管S₃的栅极悬空；开关管S₃的源极依次串联电感L₂和开关管S₂的源极；开关管S₂的栅极悬空；

开关管S₃的漏极依次串联电容C₁和开关管S₁的漏极；开关管S₁的栅极悬空；开关管S₁的源极串联电感L₁；开关管S₁的源极串联开关管S₂的漏极；

开关管S₃的漏极依次串联电容C₂、电容C₃和开关管S₄的源极；开关管S₄的栅极悬空；开关管S₄的漏极串联开关管S₃的源极；

其中，电感L₁、开关管S₁、开关管S₂构成第一个Buck变换器；开关管S₁和开关管S₂互补导通；

电感L₂、开关管S₃和开关管S₄构成第二个Buck变换器；开关管S₃和开关管S₄互补导通；

当开关管S₁、开关管S₂、开关管S₃和开关管S₄的占空比均为0.5时，在开环工作状态下，第一个Buck变换器平衡电容C₁和电容C₂的电压；第二个Buck变换器平衡电容C₂和电容C₃的电压。