[发明专利]一种高频AC隔离式变换器及其统一空间矢量调制策略

权利要求书

1.一种高频AC隔离式变换器，其特征在于，所述高频AC隔离式变换器包括：三相-单相矩阵变换器、循环变换器、高频变压器和统一空间矢量调制器，所述三相-单相矩阵变换器位于所述高频AC隔离式变换器的原边侧并与分布式电源的三相交流电源/负载相连接，所述循环变换器位于所述高频AC隔离式变换器的副边侧与分布式电源的单相交流或直流电源/负载相连接，所述三相-单相矩阵变换器和所述循环变换器通过原副边匝数比为n₁：n₂的所述高频变压器相连，所述高频变压器分别对三相交流侧和单相交流侧或直流侧进行双向调制，所述统一空间矢量调制器分别连接至所述三相-单相矩阵变换器和所述循环变换器。

2.根据权利要求1所述的一种高频AC隔离式变换器，其特征在于，所述三相-单相矩阵变换器带有双向开关S_ij，所述双向开关S_ij由六个双向开关管S_u1、S_u2、S_v1、S_v2、S_w1和S_w2组合连接形成，所述双向开关S_ij的表达式为：

其中，i∈{u,v,w}，u、v、w分别表示三相，j∈{1,2}，1和2分别表示上、下桥臂。

3.根据权利要求2所述的一种高频AC隔离式变换器，其特征在于，所述统一空间矢量调制器在原边通过对所述三相-单相矩阵变换器输出调制信号将所述三相-单相矩阵变换器等效于一个连接着虚拟有源桥式逆变器的电流源整流器，原边电流源整流器的整流级开关记为S′_ij，整流级开关S′_ij由六个双向开关管S′_u1、S′_u2、S′_v1、S′_v2、S′_w1和S′_w2组合连接形成，所述整流级开关S′_ij的表达式为：

其中，i∈{u,v,w}，u、v、w分别表示三相，j∈{1,2}，1和2分别表示上、下桥臂；

所述双向开关S_ij的等效表达式为：

其中，S₁、S₂、S₃和S₄为原边虚拟有源桥式逆变器的虚拟双向开关管，虚拟双向开关管S₁和S₂位于同一相，虚拟双向开关管S₃和S₄位于另一相，虚拟双向开关管S₁和S₃位于上桥臂，虚拟双向开关管S₂和S₄位于下桥臂。

4.根据权利要求1所述的一种高频AC隔离式变换器，其特征在于，所述循环变换器带有双向开关S_mj，所述双向开关S_mj由四个双向开关管S_a1、S_a2、S_b1和S_b2组合连接形成，所述双向开关S_mj的表达式为：

其中，m∈{a,b}，a、b分别表示两相，j∈{1,2}，1和2分别表示上、下桥臂。