[实用新型]一种基于多相三电平逆变器的大容量隔离型DC/DC变换器

权利要求书

1.一种基于多相三电平逆变器的大容量隔离型DC/DC变换器，其特征在于包括：

一个直流输入电源，一个多相三电平逆变器，2m个变比为1：N的高频变压器，n个增益单元，一个输出二极管D₀，一个输出滤波电容C₀，负载R_L；

变压器T₁、T₂、……T_2m一次侧另一端相连，变压器T₁、T₂、……T_2m二次侧另一端相连；

所述多相三电平逆变器包括：两个输入侧滤波电容C₁、C₂，m个桥臂，每个桥臂包含4个功率开关和2个二极管，m个桥臂对应2m个输入相；

具体连接方式为：

输入侧滤波电容C₁另一端与输入侧滤波电容C₂一端相连，该连接点记为节点0，输入侧滤波电容C₁一端接直流输入电源，输入侧滤波电容C₂另一端接直流输入电源负极；

三电平桥臂中，每4个功率开关和2个二极管组成一个桥臂，即开关S₁₁、S₁₂、S₁₃、S₁₄构成第一桥臂，开关S₁₂漏极与开关S₁₃源极相连，该连接点记为节点1；二极管D_b11阴极与开关S₁₁漏极及开关S₁₂源极相连，二极管D_b12阳极与开关S₁₃漏极及开关S₁₄源极相连，二极管D_b11阳极与二极管D_b12阴极相连，该连接点接节点0；开关S₂₁、S₂₂、S₂₃、S₂₄构成第二桥臂，开关S₂₂漏极与开关S₂₃源极相连，该连接点记为节点2；二极管D_b21阴极与开关S₂₁漏极及开关S₂₂源极相连，二极管D_b22阳极与开关S₂₃漏极及开关S₂₄源极相连，二极管D_b21阳极与二极管D_b22阴极相连，该连接点接节点0；以此类推开关S_m1、S_m2、S_m3、S_m4构成第m桥臂，开关S_m2漏极与开关S_m3源极相连，该连接点记为节点m；二极管D_bm1阴极与开关S_m1漏极及开关S_m2源极相连，二极管D_bm2阳极与开关S_m3漏极及开关S_m4源极相连，二极管D_bm1阳极与二极管D_bm2阴极相连，该连接点接节点0；

所有桥臂的一端接直流输入电源正极，桥臂的另一端接直流输入电源负极；

所述多相三电平逆变器与变压器的连接方式为：

变压器T₁一次侧一端接节点1，变压器T₃一次侧一端接节点2，以此类推到第2m-1模块，变压器T_{2m -1}一次侧一端接节点m，变压器T₂、T₄、...、T_2m一次侧一端均接节点0；

n个增益单元的连接方式如下：

增益单元n由2m-1个电容C_2n、C_3n...C_(2m)n，2m-1个二极管D_2n、D_3n...D_(2m)n构成，变压器T₁二次侧一端接电容C_1(n-1)的一端，变压器T₂二次侧一端接电容C_2n的一端，...以此类推到变压器T_2m二次侧一端接电容C_(2m)n的一端，二极管D_2n的阴极连电容C_2n的另一端，二极管D_2n的阳极连电容C_1(n-1)的一端；二极管D_3n的阴极连电容C_3n的另一端，二极管D_3n的阳极连电容C_2n的另一端, ...以此类推到二极管D_(2m)n的阴极连电容C_(2m)n的另一端，二极管D_(2m)n的阳极连电容C_(2m-1)n的另一端；

增益单元n-1由2m个电容C_1(n-1)、C_2(n-1)...C_{(2m) (n-1)}，2m个二极管D_1(n-1)、D_2(n-1)...D_{(2m) (n-1)}构成，变压器T₁二次侧一端接电容C_1(n-1)的一端，电容C_2n的另一端接电容C_2(n-1)的一端，...以此类推到的C_(2m)n另一端接电容C_(2m)(n-1)的一端，二极管D_1(n-1)的阴极连电容C_1(n-1)的另一端，二极管D_1(n-1)的阳极连电容C_(2m)n的另一端；二极管D_2(n-1)的阴极连电容C_2(n-1)的另一端，二极管D_2(n-1)的阳极连电容C_1(n-1)的另一端, ...以此类推到二极管D_{(2m) (n-1)}的阴极连电容C_{(2m) (n-1)}的另一端，二极管D_{(2m) (n-1)}的阳极连电容C_(2m-1)(n-1)的另一端；

以此类推到增益单元1：

增益单元1由2m个电容C₁₁、C₂₁...C_(2m)1，2m个二极管D₁₁、D₂₁...D_(2m)1构成，电容C₁₂的另一端接电容C₁₁的一端，电容C₂₂的另一端接电容C₂₁的一端，...以此类推到C_(2m)2的另一端接电容C_(2m)1的一端，二极管D₁₁的阴极连电容C₁₁的另一端，二极管D₁₁的阳极连电容C_(2m)2的另一端；二极管D₁₂的阴极连电容C₁₂的另一端，二极管D₁₂的阳极连电容C₁₁的另一端, ...以此类推到二极管D_(2m)1的阴极连电容C_(2m)1的另一端，二极管D_(2m)1的阳极连电容C_(2m-1)1的另一端；

最后在电容C_(2m)1的另一端引出二极管D₀的阳极，二极管D₀的阴极与电容C₀和负载R_L的一端相连，电容C₀和负载R_L的另一端与变压器T₁二次侧一端相连。