[发明专利]基于H桥的低载波比模块化的扩频逆变电路及控制方法

权利要求书

1.一种基于H桥的低载波比模块化的扩频逆变电路，其特征在于，包括至少两层相互嵌套的H桥结构，每层H桥结构包括四个双向导通的开关模块，每层H桥结构的开关模块的开关管的开关频率相同；

所述H桥结构包括最外层H桥结构和最内层H桥结构，最外层H桥结构的输入端连接直流电源，最外层H桥结构的输出端通过相邻内层H桥结构与最内层H桥结构的输入端相连接，最内层H桥结构的输出端连接负载；

所述每层H桥结构中的开关模块包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，第一开关模块的第一端与第三开关模块的第一端连接构成H桥结构的一输入端，第一开关模块的第二端与第二开关模块的第一端连接构成H桥结构的一输出端，第二开关模块的第二端与第四开关模块的第二端连接构成H桥结构的另一输入端，第四开关模块的第一端与第三开关模块的第二端连接构成H桥结构的另一输出端。

2.根据权利要求1所述的基于H桥的低载波比模块化的扩频逆变电路，其特征在于，所述每层H桥结构中第一开关模块和第四开关模块采用相同的第一脉冲控制信号、第二开关模块和第三开关模块采用相同的第二脉冲控制信号，第一脉冲控制信号与第二脉冲控制信号互补导通。

3.根据权利要求1或2所述的基于H桥的低载波比模块化的扩频逆变电路的控制方法，其特征在于，相互嵌套的H桥结构的外层H桥结构的脉冲控制信号超前或滞后于相邻内层H桥结构的脉冲控制信号，且超前或滞后角度取决于嵌套层数N。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述嵌套层数N = 2时，外层H桥结构的脉冲控制信号超前或滞后于相邻内层H桥结构的脉冲控制信号角度为90°。

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述嵌套层数N = 3时，外层H桥结构的脉冲控制信号超前或滞后于相邻内层H桥结构的脉冲控制信号角度为120°。

6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，N层H桥结构嵌套后的输出频率为单层H桥结构输出频率的N倍。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，每一周期的工作过程为：

（1）在0°~90°时，最外层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块、最内层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块的开关管导通，最外层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块、最内层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块的开关管关断，则输出端的输出电压与正方向相反；

（2）在90°~180°时，最外层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块、最内层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块的开关管导通，最外层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块、最内层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块的开关管关断，则输出端的输出电压与正方向相同；

（3）在180°~270°时，最外层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块、最内层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块的开关管导通，最外层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块、最内层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块的开关管关断，则输出端的输出电压与正方向相反；

（4）在270°~360°时，最外层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块、最内层H桥结构的第二开关模块及第三开关模块的开关管导通，最外层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块、最内层H桥结构的第一开关模块及第四开关模块的开关管关断，则输出端的输出电压与正方向相同。