1.基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:
所述变换器的单相结构(10)包括一滤波电感Lf,一低压直流侧电容CdcL和n个单级式高频隔离型模块(1),n个单级式高频隔离型模块(1)间以输入并联输出串联的结构形式连接,各单级式高频隔离型模块(1)的低压直流端口(A、B)并联构成单相变换器的低压直流端口(PL、NL),各单级式高频隔离型模块(1)的高压交流端口(C、D)串联,第一个单级式高频隔离型模块(1)的C端口串联一个滤波电感Lf后作为高压交流正极端口PH,模块n的D端口引出线作为高压交流负极端口NH;
所述变换器的三相结构包括三个单相结构(10)和一个并联在低压直流母线的低压直流侧电容CdcL,三个单相结构(10)的低压直流端口分别并联在低压直流母线上,根据各相结构高压交流端口之间连接方式的不同可分为星形连接(100)和角形连接(101)。
2.如权利要求1所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:采用星形连接(100)时,三个单相结构(10)的高压交流负极端口(NH(a)、NH(b)、NH(c))作星形连接;
采用角形连接(101)时,A相结构的高压交流负极端口(NH(a))连接B相单元的高压交流正极端口(PH(b)),B相结构的高压交流负极端口(NH(b))连接C相结构的高压交流正极端口(PH(c)),C相结构的高压交流负极端口(NH(c))连接A相结构的高压交流正极端口(PH(a))。
3.如权利要求1所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,,其特征在于:所述单级式高频隔离型模块由上子模块(2)、下子模块(3)和低压直流侧电容CdcL构成,上子模块(2)、下子模块(3)均由前级主动H桥、高频变压器、后级主动H桥以及电压钳位电路组成,前级主动H桥连接高频变压器的原边,后级主动H桥以及钳位电路连接高频变压器的副边,上子模块的前级主动H桥的正、负极端口(P1、N1)和下子模块的前级主动H桥的正、负极端口(P2、N2)分别并联作为低压直流端口(A、B),后级主动H桥端口串联构成高压交流端口(C、D),低压直流侧电容CdcL并联在低压直流端口;前级主动H桥和后级主动H桥均由带有4个反并联二极管的主动开关管组成,各主动开关管的集电极分别与各自的续流二极管的阴极相连接,发射极分别与各自的续流二极管的阳极相连接。
4.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:所述上子模块(2)的调制比为交直流混合调制比du=D+d,下子模块(3)的调制比为交直流混合调制比dl=D-d,其中,D为直流公共调制比,d为交流调制比,且不同相间的交流调制比相差
120°;
所述上子模块(2)端口(C、O)的输出电压为带有交、直流分量的正极性高频电压方波,下子模块(3)端口(O、D)的输出电压为带有交、直流分量的负极性高频电压方波,单级式高频隔离型模块(1)的端口(C、D)输出电压为仅有交流分量的具有正负极性的高频电压方波。
5.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:所述上子模块(2)的前级主动H桥(21)包括一个第一主动开关管Q1、一个第二主动开关管Q2、一个第三主动开关管Q3和一个第四主动开关管Q4;第一主动开关管Q1与第三主动开关管Q3串联,第二主动开关管Q2与第四主动开关管Q4串联,两个串联桥臂并联,即第一主动开关管Q1的集电极和第二主动开关管Q2的集电极的相连作为该主动H桥的正极端口P1,第三主动开关管Q3的发射极和第四主动开关管Q4的发射极相连作为该主动H桥的负极端口N1;第一主动开关管Q1的发射极和第三主动开关管Q3的集电极相连后与第一高频变压器T1原边端E连接,第二主动开关管Q2的发射极和第四主动开关管Q4的集电极相连后与第一高频变压器T1原边的另一端子F连接;
6.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:上子模块(2)的后级主动H桥(22)包括一个第五主动开关管Q5、一个第六主动开关管Q6、一个第七主动开关管Q7和一个第八主动开关管Q8;第五主动开关管Q5与第七主动开关管Q7串联,第六主动开关管Q6与第八主动开关管Q8串联,两个串联桥臂并联,即第五主动开关管Q5的集电极和第六主动开关管Q6的集电极相连作为该主动H桥的正极端口C,第七主动开关管Q7的发射极和第八主动开关管Q8的发射极相连作为该主动H桥的负极端口O;第五主动开关管Q5的发射极和第七主动开关管Q7的集电极相连后与第一高频变压器T1副边端G连接,第六主动开关管Q6的发射极和第八主动开关管Q8的集电极相连后与第一高频变压器T1副边的另一端子H连接。
7.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:所述上子模块(2)的高频变压器部分包括一个第一高频变压器T1,端子(E、F)为第一高频变压器T1原边的两个端子,端子(G、H)为第一高频变压器T1副边的两个端子,端子(E、G)为同名端;
所述下子模块(3)的高频变压器部分包括一个第二高频变压器T2,端子(I、J)为第二高频变压器T2原边的两个端子,端子(K、L)为第二高频变压器T2副边的两个端子,端子(I、K)为同名端。
8.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:所述上子模块(2)的电压钳位电路(23)包括一个第一二极管D1、一个第二二极管D2、一个第三二极管D3、一个第四二极管D4、一个第一电容C1和一个第一电阻R1,第一二极管D1与第三二极管D3串联后分别与第一电容C1、第一电阻R1并联,第二二极管D2与第四二极管D4串联后分别与第一电容C1、第一电阻R1并联,第一二极管D1、第二二极管D2的阴极与第一电容C1、第一电阻R1的正极相连,第三二极管D3、第四二极管D4的阳极与第一电容C1、第一电阻R1的负极相连,第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极、第一高频变压器T1副边端G相连接,第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阴极、第一高频变压器T1副边另一端H相连接。
9.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:所述下子模块(3)的前级主动H桥(31)包括一个第九主动开关管Q9、一个第十主动开关管Q10、一个第十一主动开关管Q11和一个第十二主动开关管Q12;第九主动开关管Q9与第十一主动开关管Q11串联,第十主动开关管Q10与第十二主动开关管Q12串联,两个串联桥臂并联,即第九主动开关管Q9的集电极和第十主动开关管Q10的集电极相连作为该主动H桥的正极端口P2,第十一主动开关管Q11的发射极和第十二主动开关管Q12的发射极相连作为该主动H桥的负极端口N2;第九主动开关管Q9的发射极和第十一主动开关管Q11的集电极相连后与第二高频变压器T2原边端I连接,第十主动开关管Q10的发射极和第十二主动开关管Q12的集电极相连后与第二高频变压器T2原边的另一端子J连接。
10.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:所述下子模块(3)的后级主动H桥(32)包括一个第十三主动开关管Q13、一个第十四主动开关管Q14、一个第十五主动开关管Q15和一个第十六主动开关管Q16;第十三主动开关管Q13与第十五主动开关管Q15串联,第十四主动开关管Q14与第十六主动开关管Q16串联,两个串联桥臂并联,即第十三主动开关管Q13的发射极和第十四主动开关管Q14的发射极相连作为该主动H桥的正极端口O,第十五主动开关管Q15的集电极和第十六主动开关管Q16的集电极相连作为该主动H桥的负极端口D;第十三主动开关管Q13的集电极和第十五主动开关管Q15的发射极相连后与第二高频变压器T2副边端K连接,第十四主动开关管Q14的集电极和第十六主动开关管Q16的发射极相连后与第二高频变压器T2副边的另一端子L连接。
11.如权利要求3所述的基于高频链技术的隔离型模块化级联变换器,其特征在于:所述下子模块(3)的电压钳位电路(33)包括一个第五二极管D5、一个第六二极管D6、一个第七二极管D7、一个第八二极管D8、一个第二电容C2和一个第二电阻R2,第五二极管D5与第七二极管D7串联后分别与第二电容C2、第二电阻R2并联,第六二极管D6与第八二极管D8串联后分别与第二电容C2、第二电阻R2并联,第五二极管D5、第六二极管D6的阴极与第二电容C2、第二电阻R2的正极相连,第七二极管D7、第八二极管D8的阳极与第二电容C2、第二电阻R2的负极相连,第五二极管D5的阳极与第七二极管D7的阴极、第二高频变压器T2副边端K相连接,第六二极管D6的阳极与第八二极管D8的阴极、第二高频变压器T2副边另一端L相连接。