【技术实现步骤摘要】
一种低应力升压逆变器及其实现方法
本专利技术涉及逆变器
，具体的说，涉及了一种低应力升压逆变器及其实现方法。
技术介绍
随着全球能源危机和环境保护意识的觉醒，构建以可再生清洁能源为主导的能源供应体系已成为人类社会的普遍共识。太阳能具有易利用性、普遍性和清洁性等特点，成为化石能源的最优替代选项，光伏发电产业因此得到快速发展。光伏发电系统中，光伏逆变器有着至关重要的作用，其性能影响着整个供电系统的稳定性。多电平逆变器具有能够输出近似正弦阶梯波形、降低电压总谐波失真率、减小器件峰值反向电压、更小的du/dt值和减小电磁干扰等优点，在光伏发电等微电网领域得到广泛的应用。传统多电平逆变器分为三类典型结构，即二极管钳位型、飞跨电容型和级联H桥型，其中二极管钳位型、飞跨电容型多电平逆变器需要使用较多的二极管或者电容进行中位点钳位，结构复杂，使用器件较多；另外，上述两种多电平逆变器还存在电容电压不平衡的问题；级联H桥型多电平逆变器则需要使用大量的隔离电压源。上述传统多电平逆变器多为降压型逆变器，在需要升压的应用场合，如...
【技术保护点】
1.一种低应力升压逆变器，设置在直流电源V
【技术特征摘要】
1.一种低应力升压逆变器，设置在直流电源Vdc与负载之间，其特征在于：包括左半桥模块、X型双极模块和右半桥模块，所述左半桥模块包括正串桥臂Ⅰ和正串桥臂Ⅱ，所述X型双极模块包括反串桥臂Ⅰ、X型桥臂和电容组串，所述右半桥模块包括反串桥臂Ⅱ和正串桥臂Ⅲ；
所述反串桥臂Ⅰ的一端连接所述正串桥臂Ⅱ的中点，所述反串桥臂Ⅰ的另一端连接所述电容组串的中点和所述反串桥臂Ⅱ的一端，所述反串桥臂Ⅱ的另一端连接所述正串桥臂Ⅲ的中点；
所述正串桥臂Ⅰ的中点和所述正串桥臂Ⅲ的中点作为所述低应力升压逆变器的交流电压输出端；
所述正串桥臂Ⅰ包括开关管ST1和开关管ST2，所述正串桥臂Ⅱ包括开关管SV和开关管SU；
所述开关管ST1的漏极分别连接所述直流电源Vdc的正极和所述开关管SV的漏极，所述开关管SV的源极连接所述开关管SU的漏极，所述开关管SU的源极分别连接所述直流电源Vdc的负极和所述开关管ST2的源极，所述开关管ST2的漏极连接所述开关管ST1的源极；
所述反串桥臂Ⅰ包括开关管SW1和开关管SW1'，所述X型桥臂包括开关管SU1、开关管SV1、开关管SX1和开关管SX2，所述电容组串包括电解电容C1和电解电容C2；
所述开关管SU1的漏极分别连接所述开关管SX1的漏极和所述正串桥臂Ⅱ的一端，所述开关管SX1的源极分别连接所述电解电容C2的阴极和所述开关管SV1的漏极，所述开关管SV1的源极分别连接所述开关管SX2的源极和所述正串桥臂Ⅱ的另一端，所述开关管SX2的漏极分别连接所述开关管SU1的源极和所述电解电容C1的阳极，所述电解电容C1的阴极分别连接所述电解电容C2的阳极和所述开关管SW1'的漏极，所述开关管SW1'的源极连接所述开关管SW1的源极；
所述反串桥臂Ⅱ包括开关管ST3'和开关管ST4'，所述正串桥臂Ⅲ包括开关管ST3和开关管ST4；
所述开关管ST3的漏极连接所述电容组串的一端，所述开关管ST3的源极分别连接所述开关管ST4的漏极和所述开关管ST3'的漏极，所述开关管ST3'的源极连接所述开关管ST4'的源极，所述开关管ST4'的漏极连接所述电容组串的中点，所述开关管ST4的源极连接所述电容组串的另一端。
2.根据权利要求1所述的低应力升压逆变器，其特征在于：所述左半桥模块与所述右半桥模块之间设置至少一个X型双极模块，各个X型双极模块的结构相同。
3.根据权利要求2所述的低应力升压逆变器，其特征在于：所述X型双极模块的个数i与所述低应力升压逆变器的输出电平数N之间的关系为N=4i+3，
所述X型双极模块的个数i与所述低应力升压逆变器的输出电压增益G之间的关系为G=2i+1。
4.一种基于权利要求1所述的低应力升压逆变器的实现方法，其特征在于，包括七种工作模态的切换：
工作模态Ⅰ，设置：所述正串桥臂Ⅰ的开关管ST2、所述正串桥臂Ⅱ的开关管SV、所述X型桥臂的开关管SV1、所述反串桥臂Ⅰ的开关管SW1、所述正串桥臂Ⅲ的开关管ST4和所述反串桥臂II的开关管ST3'导通，其余开关管关断，输出电平为0...
【专利技术属性】
技术研发人员：王要强，王昌龙，郭彦勋，章健，王克文，梁军，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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