[发明专利]LC串联谐振高频链矩阵式逆变器拓扑及其谐振调制方法

摘要

一种LC串联谐振高频链矩阵式逆变器拓扑及其谐振调制方法，该拓扑由全桥LC串联谐振逆变器、高频变压器T、矩阵变换器、CL型滤波器依次连接构成；调制方法是将SPWM波通过解结耦半激励谐振调制逻辑进行处理，得到变压器前级LC串联谐振逆变器和变压器后级矩阵变换器驱动信号，使变压器前级谐振电路激励谐振工作状态在谐振半周期内的工作占空比可控，实现向输出负载侧传递能量的控制；该调制将变压器后级的矩阵变换器解耦成两个普通的电流型逆变器进行控制，开关管在变压器零电流输出期间进行切换实现零电流开关，避免引起电压过冲问题，实现能量双向流动和四象限运行。本发明具有功率变换等级少、控制方法简单、电路稳定性性高等优点。

主权项

一种LC串联谐振高频链矩阵式逆变器拓扑，其特征在于：所述LC串联谐振高频链矩阵式逆变器拓扑由全桥LC串联谐振逆变器、高频变压器T、矩阵变换器、CL型滤波器依次连接构成；全桥LC串联谐振逆变器由直流输入电压U_i、可控开关管S₁、可控开关管S₂、可控开关管S₃、可控开关管S₄、电感L_r、电容C_r组成；矩阵变换器由可控开关管S_P1、可控开关管S_P2、可控开关管S_P3、可控开关管S_P4、可控开关管S_N1、可控开关管S_N2、可控开关管S_N3、可控开关管S_N4组成；CL型滤波器由电感L_f、电容C_f和负载R组成；直流输入电压U_i的正极分别与可控开关管S₁的集电极、可控开关管S₃的集电极相连，可控开关管S₁的发射极分别与电感L_r的一端、可控开关管S₂的集电极相连；可控开关管S₃的发射极分别与高频变压器T原边一端、可控开关管S₄的集电极相连，直流输入电压U_i的负极分别与可控开关管S₂的发射极、可控开关管S₄的发射极相连；电感L_r的另一端与电容C_r的一端连接，电容C_r的另一端与高频变压器T原边的另一端相连；高频变压器T副边的一端分别与可控开关管S_P1的集电极、可控开关管S_P3的集电极相连，可控开关管S_P1的发射极与可控开关管S_N2的集电极相连，可控开关管S_N2的发射极分别与可控开关管S_P2的集电极、电感L_f的一端、电容C_f的一端相连，可控开关管S_P2的发射极与可控开关管S_N1的集电极相连；可控开关管S_P3的发射极与可控开关管S_N4的集电极相连，可控开关管S_N4的发射极分别与可控开关管S_P4的集电极、电容C_f的另一端、负载R的一端相连，负载R的另一端与电感L_f的另一端相连；可控开关管S_P4的发射极与可控开关管S_N3的集电极相连，高频变压器T副边的另一端分别与可控开关管S_N1的发射极、可控开关管S_N3的发射极相连。