[发明专利]一种三电平半桥软开关变流电路、控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种三电平半桥软开关变流电路，其特征是，包括：

相并联的第一输入电容组、第二输入电容组及三电平半桥逆变电路；

以及第一电感、隔直电容、变压器和输出电路；

其中，所述第一电感、隔直电容、变压器原边串联以后，其一端连接三电平半桥逆变电路的桥臂中点，另一端连接第一输入电容组的中点，所述三电平半桥逆变电路的嵌位二极管连接中点与第二输入电容组电路中点相连，所述变压器副边与输出电路相连；

所述三电平半桥逆变电路包括开关管桥臂电路和开关管钳位电路，所述开关管桥臂电路包括串联连接的开关管上桥臂电路和开关管下桥臂电路，所述开关管钳位电路一端与开关管上桥臂中点相连，另一端与开关管下桥臂中点相连；

控制三电平半桥逆变电路中开关管桥臂电路上桥臂的开关管与下桥臂的分别互补导通；

其中，上桥臂及下桥臂的开关管分别在同一脉冲时间段内导通和关断，每一桥臂，其中一个开关管超前导通及滞后关断，另外一个开关管滞后导通及超前关断；

还包括对三电平半桥逆变电路的开关管PWM调制，具体包括：

当上桥臂及下桥臂的超前臂脉宽小于等于设定值时，上桥臂及下桥臂的其余开关管均进行PWM调制，其中上桥臂及下桥臂开关管超前臂与滞后臂关断死区为固定值；否则，对上桥臂及下桥臂的一个开关管进行PWM调制，上桥臂及下桥臂的其余开关管不进行PWM调制。

2.如权利要求1所述的一种三电平半桥软开关变流电路，其特征是，所述第一输入电容组、第二输入电容组分别包括两个相串联的电容，其中，第一输入电容组电路中点与第二输入电容组电路中点不相连。

3.如权利要求1所述的一种三电平半桥软开关变流电路，其特征是，还包括第二电感，所述第二电感一端接开关管桥臂电路中点，另一端接第二输入电容组中点；

所述的第二电感为单一电感或者采用多个串联或并联的电感。

4.如权利要求1所述的一种三电平半桥软开关变流电路，其特征是，所述开关管桥臂电路包括4个带有反并联二极管的开关管，所述开关管依次串联，上面两个开关管组成开关管上桥臂，下面两个开关管组成开关管下桥臂；

所述开关管钳位电路包括2个钳位二极管，所述钳位二极管串联连接；

所述三电平半桥逆变电路的各开关管两端分别并联有电容，需要增加额外电路来保证在轻载和空载状态下，并联的电容不会直接通过开关管放电；

所述开关管钳位电路两端并联设置有飞跨电容。

5.一种三电平半桥软开关变流电路的控制系统，其特征是，包括：

控制器及权利要求1-4任一所述的三电平半桥软开关变流电路，所述控制器用于控制所述三电平半桥软开关变流电路中开关管的工作状态。

6.一种焊机，其特征是，包括了上述权利要求1-4的任一种三电平半桥软开关变流电路。

7.一种电解水电源，其特征是，包括了上述权利要求1-4的任一种三电平半桥软开关变流电路。

8.一种充电机，其特征是，包括了上述权利要求1-4的任一种三电平半桥软开关变流电路。