一種變換電路、變壓器以及變換方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種變換電路、變壓器以及變換方法，所述變換電路包括：用于儲存和釋放電能的第一充放電單元，第二充放電單元，第三充放電單元；第一充放電單元具有第一連接端，第二充放電單元具有第二連接端；逆導(dǎo)開關(guān)單元，具有第三連接端和若干逆導(dǎo)開關(guān)，通過各所述逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn)：第一連接端到第二連接端的升壓；第二連接端到第一連接端的降壓；第二連接端到第三連接端的電壓逆變；二極管單元，配合逆導(dǎo)開關(guān)單元實現(xiàn)第二連接端到所述第一連接端的降壓。本發(fā)明中通過各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn)升壓變換，逆變以及降壓變換，支持三種基本類型的功率變換。
【專利說明】
一種變換電路、變壓器以及變換方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力電子變換技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及直流變換電路技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種變換電路、變壓器以及變換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著可再生能源技術(shù)的發(fā)展，分布直流發(fā)電與輸電技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，尤其多端直流輸電與供電技術(shù)，更是如此，為此需要設(shè)計連接多種直流電源的轉(zhuǎn)換電路，以便適合不同的直流電壓等級。
[0003]直流電源可以直接連接直流負(fù)載，也可以連接逆變器，包括單相逆變器和三相逆變器。直流變換器包括很多種類型，對于不隔離類型的直流變換器，包括升壓變換器和降壓變換器等。
[0004]在大多數(shù)情況下，每種功率變換器作為單獨的功率變換器獨立運行，造成整體利用率偏低，成本過高，管理費用增加，為此可以綜合現(xiàn)有基本功率變換器電路結(jié)構(gòu)，借助開關(guān)優(yōu)化組合和適當(dāng)?shù)恼{(diào)制策略，設(shè)計出電路結(jié)構(gòu)簡單的多種功能的功率變換器，取代原有的多個變換器。經(jīng)過對分布直流發(fā)電與供電領(lǐng)域多功能功率變換電路的檢索，發(fā)現(xiàn)代表性文獻主要是關(guān)于雙向DC-DC變換器，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)雙向功率流，但是雙向升壓與雙向降壓功能較為單一，大都不含逆變功能，而逆變器是一種常見的直流負(fù)載；
[0005]綜合以上，對多功能功率變換電路現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)的檢索發(fā)現(xiàn)，目前階段需要推出集成有降壓、升壓和逆變功能的新型功率變換電路，結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全和成本低廉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種變換電路、變壓器以及變換方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的具有升壓或降壓的直流變換電路中沒有逆變功能的問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種變換電路，所述變換電路包括:第一充放電單元，用于儲存和釋放電能并具有第一連接端;第二充放電單元，用于儲存和釋放電能并具有第二連接端;第三充放電單元，連接于所述第一充放電單元和所述第二充放電單元之間，用于儲存和釋放電能;逆導(dǎo)開關(guān)單元，連接于所述第二充放電單元和所述第三充放電單元之間并具有第三連接端和若干逆導(dǎo)開關(guān)，通過各所述逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn):所述第一充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第二充電單元放電以實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的升壓;所述第二充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第一充電單元放電以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓；所述第三連接端輸出電壓的極性變化以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的電壓逆變;二極管單元，一端連接于所述第三充放電單元和所述逆導(dǎo)開關(guān)單元之間，另一端連接于所述第一連接端和所述第二連接端，用于配合所述逆導(dǎo)開關(guān)單元實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓。
[0008]于本發(fā)明的一實施例中，所述第一充放電單元包括用于存儲和釋放電能的第一電容;所述第二充放電單元包括用于存儲和釋放電能的第二電容，所述第三充放電單元包括用于儲存和釋放電能的電感;所述二極管單元包括一個二極管。
[0009]于本發(fā)明的一實施例中，所述第一電容的正極端和負(fù)極端分別形成所述第一連接端的正極端和所述第一連接端的負(fù)極端;所述第二電容的正極端和負(fù)極端分別形成所述第二連接端的正極端和所述第二連接端的負(fù)極端;所述電感的第一端與所述第一電容的正極端相連，所述電感的第二端經(jīng)所述逆導(dǎo)開關(guān)單元后與所述第二電容的正極端相連;所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端相連;所述二極管的陰極與所述電感的第二端相連，所述二極管的陽極連接于所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端之間。
[0010]于本發(fā)明的一實施例中，所述逆導(dǎo)開關(guān)單元包括由第一絕緣柵雙極型晶體管和第一二極管構(gòu)成的第一逆導(dǎo)開關(guān)、由第二絕緣柵雙極型晶體管和第二二極管構(gòu)成的第二逆導(dǎo)開關(guān)以及由第三絕緣柵雙極型晶體管和第三二極管構(gòu)成的第三逆導(dǎo)開關(guān);其中，所述第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第一二極管的陰極與所述第二電容的陽極相連;所述第二絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第二二極管的陽極與所述第二電容的陽極相連；所述第三絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第三二極管的陽極連接于所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端之間；所述第一絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第一二極管的陽極、所述第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第二二極管的陰極、所述第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極以及所述第三二極管的陽極相連后形成所述第三連接端的第一端。
[0011]于本發(fā)明的一實施例中，所述第二充放電單元還包括與所述第二電容串聯(lián)的第三電容;連接于所述第二電容和所述第三電容之間線路的引出線形成所述第三連接端的第二端。
[0012]于本發(fā)明的一實施例中，所述第一絕緣柵雙極型晶體管和所述第三絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第一電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第一絕緣柵雙極型晶體管、所述第三絕緣柵雙極型晶體管以及所述第二絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第二電容放電，實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的第一級升壓;所述第一絕緣柵雙極型晶體管和所述第三絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第二電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第一絕緣柵雙極型晶體管、所述第三絕緣柵雙極型晶體管以及所述第二絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第一電容放電，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的第一級降壓;所述第一絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)且所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出正電壓，所述第一絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)且所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出負(fù)電壓，所述第三連接端的第二端連接零電位參考電壓，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的第一級電壓逆變。
[0013]于本發(fā)明的一實施例中，所述逆導(dǎo)開關(guān)單元還包括由第四絕緣柵雙極型晶體管和第四二極管構(gòu)成的第四逆導(dǎo)開關(guān)、由第五絕緣柵雙極型晶體管和第五二極管構(gòu)成的第五逆導(dǎo)開關(guān)以及由第六絕緣柵雙極型晶體管和第六二極管構(gòu)成的第六逆導(dǎo)開關(guān);其中，所述第四絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第四二極管的陰極與所述第二電容的陽極相連;所述第五絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第五二極管的陽極連接于所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端之間；所述第六絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第六二極管的陽極與所述二極管單元中的二極管的陰極、所述電感的第二端、所述第三絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極以及所述第三二極管的陽極連接;所述第四絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第四二極管的陽極、所述第五絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第五極管的陰極、所述第六絕緣柵雙極型晶體管的集電極以及所述第六二極管的陰極相連后形成所述第三連接端的第二端。
[0014]于本發(fā)明的一實施例中，所述第四絕緣柵雙極型晶體管和所述第六絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第一電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第四絕緣柵雙極型晶體管、所述第六絕緣柵雙極型晶體管以及所述第五絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第二電容放電，實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的第二級升壓;所述第四絕緣柵雙極型晶體管和所述第六絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第二電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第四絕緣柵雙極型晶體管、所述第六絕緣柵雙極型晶體管以及所述第五絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第一電容放電，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的第二級降壓;所述第四絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)且所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出正電壓，所述第四絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)且所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出負(fù)電壓，所述第三連接端的第二端連接零電位參考電壓，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的第二級電壓逆變。
[0015]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種變換器，所述變換器包括如上所述的變換電路。
[0016]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種變換方法，應(yīng)用于包括第一充放電單元，第二充放電單元，第三充放電單元、逆導(dǎo)開關(guān)單元以及二極管單元的變換電路，所述變換方法包括:利用所述逆導(dǎo)開關(guān)單元中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第一充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第二充電單元放電以實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的升壓;利用所述二極管單元和所述逆導(dǎo)開關(guān)單元中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第二充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第一充電單元放電以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓;利用所述逆導(dǎo)開關(guān)單元中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第三連接端輸出電壓的極性變化以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的電壓逆變。
[0017]如上所述，本發(fā)明的一種變換電路、變壓器以及變換方法，具有以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明中通過各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn)升壓變換，逆變以及降壓變換，支持三種基本類型的功率變換。
[0019]2、本發(fā)明中升壓、降壓及逆變?nèi)N基本功率變換共用部分電路結(jié)構(gòu)，充分復(fù)用每個元器件的功能，電路結(jié)構(gòu)簡單，使用器件數(shù)量少，進一步簡化功率電路設(shè)計和降低成本。
[0020]3、本發(fā)明中降壓變換可以獨立運行，也可以與逆變同時進行，升壓變換可以獨立運行，也可以與逆變同時進行，電路功能多樣化和使用形式多樣化，使用方便。
[0021]4、本發(fā)明適合作為分布直流發(fā)電和供電的接口電路，尤其多端直流供電系統(tǒng)，不同電源之間可以相互傳遞能量，適合各自不同的電壓等級。
【附圖說明】
[0022]圖1顯示為本發(fā)明的變換電路的原理框圖。
[0023]圖2顯示為本發(fā)明的變換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3顯示為本發(fā)明的變換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]元件標(biāo)號說明
[0026]100變換電路
[0027]101第一充放電單元
[0028]102第二充放電單元
[0029]103第三充放電單元
[0030]104逆導(dǎo)開關(guān)單元
[0031]105 二極管單元
【具體實施方式】
[0032]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0033]本實施例的目的在于提供提供一種變換電路、變壓器以及變換方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的具有升壓或降壓的直流變換電路中沒有逆變功能的問題。以下將詳細(xì)闡述本實施例的一種變換電路、變壓器以及變換方法的原理及實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要創(chuàng)造性勞動即可理解本實施例的一種變換電路、變壓器以及變換方法。
[0034]本實施例提供一種變換電路，尤其是一種多功能功率變換電路，可以應(yīng)用在分布直流發(fā)電與供電領(lǐng)域，實現(xiàn)升壓、降壓和逆變功率變換。
[0035]具體地，如圖1所示，本實施例提供一種變換電路100，所述變換電路100包括:第一充放電單元101，第二充放電單元102，第三充放電單元103，逆導(dǎo)開關(guān)單元104以及二極管單元 105。
[0036]其中，所述第一充放電單元101用于儲存和釋放電能并具有第一連接端;所述第二充放電單元102用于儲存和釋放電能并具有第二連接端;所述第三充放電單元103連接于所述第一充放電單元101和所述第二充放電單元102之間，用于儲存和釋放電能;所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104連接于所述第二充放電單元102和所述第三充放電單元103之間并具有第三連接端和若干逆導(dǎo)開關(guān)，通過各所述逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn)升壓、降壓以及逆變。具體地，通過各所述逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn):
[0037]I)所述第一充放電單元101向所述第三充放電單元103放電并在所述第三充放電單元103充電后由所述第三充放電單元103向所述第二充電單元放電以實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的升壓；
[0038]2)所述第二充放電單元102向所述第三充放電單元103放電并在所述第三充放電單元103充電后由所述第三充放電單元103向所述第一充電單元放電以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓；
[0039]3)所述第三連接端輸出電壓的極性變化以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的電壓逆變。
[0040]所述二極管單元105—端連接于所述第三充放電單元103和所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104之間，另一端連接于所述第一連接端和所述第二連接端，用于配合所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓。
[0041]具體地，如圖2所示，于本實施例中，所述第一充放電單元101包括用于存儲和釋放電能的第一電容El;所述第二充放電單元102包括用于存儲和釋放電能的第二電容E2，所述第三充放電單元103包括用于儲存和釋放電能的電感LI;所述二極管單元105包括一個二極管D4。
[0042]于本實施例中，所述第一電容El的正極端和負(fù)極端分別形成所述第一連接端的正極端Pl和所述第一連接端的負(fù)極端NI;所述第二電容E2的正極端和負(fù)極端分別形成所述第二連接端的正極端P2和所述第二連接端的負(fù)極端N2;所述電感LI的第一端與所述第一電容El的正極端相連，所述電感LI的第二端經(jīng)所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104后與所述第二電容E2的正極端相連;所述第一電容El的負(fù)極端與所述第二電容E2的負(fù)極端相連;所述二極管D4的陰極與所述電感LI的第二端相連，所述二極管D4的陽極連接于所述第一電容El的負(fù)極端與所述第二電容E2的負(fù)極端之間。
[0043]于本實施例中，如圖2所示，所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104包括由第一絕緣柵雙極型晶體管SI和第一二極管Dl構(gòu)成的第一逆導(dǎo)開關(guān)、由第二絕緣柵雙極型晶體管S2和第二二極管D2構(gòu)成的第二逆導(dǎo)開關(guān)以及由第三絕緣柵雙極型晶體管S3和第三二極管D3構(gòu)成的第三逆導(dǎo)開關(guān);其中，所述第一絕緣柵雙極型晶體管SI的集電極、所述第一二極管Dl的陰極與所述第二電容E2的陽極相連;所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2的發(fā)射極、所述第二二極管D2的陽極與所述第二電容E2的陽極相連;所述第三絕緣柵雙極型晶體管S3的發(fā)射極、所述第三二極管D3的陽極連接于所述第一電容El的負(fù)極端與所述第二電容E2的負(fù)極端之間；所述第一絕緣柵雙極型晶體管SI的發(fā)射極、所述第一二極管Dl的陽極、所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2的集電極、所述第二二極管D2的陰極、所述第三絕緣柵雙極型晶體管S3的集電極以及所述第三二極管D3的陽極相連后形成所述第三連接端的第一端U。
[0044]具體地，于本實施例中，如圖2所示，所述第二充放電單元102還包括與所述第二電容E2串聯(lián)的第三電容E3;連接于所述第二電容E2和所述第三電容E3之間線路的引出線形成所述第三連接端的第二端V。
[0045]此時，所述變換電路100，包括三電容(第一電容E1、第二電容E2和第三電容E3)、一功率電感L1、三只逆導(dǎo)型開關(guān)以及一功率二極管D4。
[0046]第一電容E1、電感L1、第三二極管D3、第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第一二極管Dl、第二電容E2和第三電容E3，形成升壓電路，構(gòu)成了典型的升壓型DC-DC變換器，實現(xiàn)從第一連接端(PlNl)到第二連接端(P2N2)的升壓。其中第三二極管D3與第一二極管Dl相當(dāng)于串聯(lián)，第二電容E2與第三電容E3相當(dāng)于串聯(lián)，升壓時，第三絕緣柵雙極型晶體管S3與第一絕緣柵雙極型晶體管SI始終處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0047]第一電容El、電感L1、二極管D4、第三絕緣柵雙極型晶體管S3、第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第二電容E2和第三電容E3，形成降壓電路，構(gòu)成了典型的降壓型DC-DC變換器，其中第三絕緣柵雙極型晶體管S3與第一絕緣柵雙極型晶體管SI相當(dāng)于串聯(lián)，降壓時所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2始終處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0048]第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第一二極管Dl、第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第二二極管D2、第二電容E2和第三電容E3，構(gòu)成一個逆導(dǎo)電路，其中第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第一二極管Dl構(gòu)成第一逆導(dǎo)開關(guān)，第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第二二極管D2構(gòu)成第二逆導(dǎo)開關(guān)，第一逆導(dǎo)開關(guān)與第二逆導(dǎo)開關(guān)構(gòu)成一個逆變橋臂，形成一個交流端子，第二電容E2與第三電容E3串聯(lián)，構(gòu)成第二逆變橋臂，形成另一個交流端子。
[0049]于本實施例中，所述第一絕緣柵雙極型晶體管SI和所述第三絕緣柵雙極型晶體管S3處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第一電容El向所述電感LI充電，在所述電感LI充電后，所述第一絕緣柵雙極型晶體管S1、所述第三絕緣柵雙極型晶體管S3以及所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感LI向所述第二電容E2放電，實現(xiàn)所述第一連接端(PlNl)到所述第二連接端(P2N2)的第一級升壓。
[0050]所述升壓電路完成由第一連接端到第二連接端的升壓變換，此時降壓電路需要停止工作，逆變電路可以同時工作，也可以停止工作。
[0051 ]在逆變電路停止工作時，使得逆變電路的第一絕緣柵雙極型晶體管SI關(guān)斷、第三絕緣柵雙極型晶體管S3關(guān)斷，第二絕緣柵雙極型晶體管S2導(dǎo)通，電感LI電流上升和儲存能量，能量來自第一電容EI。使得逆變電路的第一絕緣柵雙極型晶體管SI關(guān)斷、第三絕緣柵雙極型晶體管S3關(guān)斷、第二絕緣柵雙極型晶體管S2關(guān)斷，電感LI電流下降和釋放能量，能量釋放到串聯(lián)的第二電容E2和第三電容E3，完成由第一連接端到第二連接端的升壓變換。
[0052 ] 在逆變電路同時工作時，當(dāng)逆變電路的第二絕緣柵雙極型晶體管S2導(dǎo)通且第一絕緣柵雙極型晶體管SI關(guān)斷時，使得第三絕緣柵雙極型晶體管S3關(guān)斷，電感LI電流上升和儲存能量，能量來自第一電容E1。當(dāng)使得逆變電路的第一絕緣柵雙極型晶體管SI導(dǎo)通且第二絕緣柵雙極型晶體管S2關(guān)斷時，第三絕緣柵雙極型晶體管S3關(guān)斷，電感LI電流下降和釋放能量，能量釋放到串聯(lián)的第二電容E2和第三電容E3，完成由第二連接端到第一連接端的升壓變換。
[0053]所述第一絕緣柵雙極型晶體管SI和所述第三絕緣柵雙極型晶體管S3處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第二電容E2向所述電感LI充電，在所述電感LI充電后，所述第一絕緣柵雙極型晶體管S1、所述第三絕緣柵雙極型晶體管S3以及所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感LI向所述第一電容El放電，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的第一級降壓。
[0054]所述降壓電路完成由第二連接端到第一連接端的降壓變換，此時升壓電路需要停止工作，逆變電路可以同時工作，也可以停止工作。
[0055]在逆變電路停止工作時，使得逆變電路的第一絕緣柵雙極型晶體管S1、降壓電路的第三絕緣柵雙極型晶體管S3導(dǎo)通，電感LI電流上升和儲存能量，能量來自串聯(lián)的第二電容E2和第三電容E3 ο使得逆變電路的第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第三絕緣柵雙極型晶體管S3關(guān)斷，電感LI電流下降和釋放能量，能量釋放到第一電容El，完成由第二連接端到第一連接端的降壓變換。
[0056]在逆變電路同時工作時，當(dāng)逆變電路的第一絕緣柵雙極型晶體管SI導(dǎo)通且第二絕緣柵雙極型晶體管S2關(guān)斷時，使得降壓電路的第三絕緣柵雙極型晶體管S3導(dǎo)通，電感LI電流上升和儲存能量，能量來自串聯(lián)的第二電容E2和第三電容E3。當(dāng)使得逆變電路的第一絕緣柵雙極型晶體管SI關(guān)斷且第二絕緣柵雙極型晶體管S2導(dǎo)通時，禁止降壓電路的第三絕緣柵雙極型晶體管S3導(dǎo)通，電感LI電流下降和釋放能量，能量釋放到第一電容El，完成由第二連接端到第一連接端的降壓變換。
[0057]所述第一絕緣柵雙極型晶體管SI處于導(dǎo)通狀態(tài)且所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出正電壓，所述第一絕緣柵雙極型晶體管SI處于關(guān)閉狀態(tài)且所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出負(fù)電壓，所述第三連接端的第二端連接零電位參考電壓，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的第一級電壓逆變。
[0058]所述逆變電路完成由第二連接端到第三連接端的逆變，當(dāng)使得第一絕緣柵雙極型晶體管SI導(dǎo)通且第二絕緣柵雙極型晶體管S2關(guān)斷，第三連接端的交流端子U輸出正電壓，當(dāng)使得第一絕緣柵雙極型晶體管SI關(guān)斷且第二絕緣柵雙極型晶體管S2導(dǎo)通，第三連接端的交流端子U輸出負(fù)電壓，第三連接端的交流端子V輸出零參考電壓，通過調(diào)節(jié)調(diào)制度，可以改變交流輸出電壓uUV的基波有效值，實現(xiàn)由第二連接端輸出的直流電壓到第三連接端輸出的交流電壓的半橋逆變。其中，逆變電路工作時，根據(jù)需要，可以使得降壓電路運行，或使得升壓電路運行。
[0059]本實施例中，變換電路100的參數(shù)選取可參考如下:
[0060]第一連接端直流電壓范圍為100V-450V，第二連接端直流電壓范圍為385V-450V，第三連接端交流電壓范圍為單相220V，額定變換功率達(dá)到2.5kW以上。開關(guān)頻率:25kHz ;功率電感L1(L1):390H，插件，在板安裝；電解電容化1):450￥，220(^，插件；電解電容江243):330￥，220(^，插件;功率二極管(04):600￥，5(^/100(:，反向恢復(fù)時間小于20118;逆導(dǎo)型開關(guān)(SI與Dl、S2與D2、S3與D3): 600V，50A/100C，恢復(fù)時間小于20ns。
[0061]本實施例的變換電路100能夠?qū)崿F(xiàn)由第一連接端到第二連接端的升壓變換，由第二連接端到第一連接端的降壓變換，由第二連接端到第三連接端的逆變，而且在逆變的同時可以實現(xiàn)升壓變換或降壓變換，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、使用器件數(shù)量少，簡化功率電路設(shè)計和降低成本的優(yōu)點。
[0062]此外，如圖3所示，于本實施例中，所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104還包括由第四絕緣柵雙極型晶體管S4和第四二極管D4構(gòu)成的第四逆導(dǎo)開關(guān)、由第五絕緣柵雙極型晶體管S5和第五二極管D5構(gòu)成的第五逆導(dǎo)開關(guān)以及由第六絕緣柵雙極型晶體管S6和第六二極管D6構(gòu)成的第六逆導(dǎo)開關(guān);其中，所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4的集電極、所述第四二極管D4的陰極與所述第二電容E2的陽極相連;所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5的發(fā)射極、所述第五二極管D5的陽極連接于所述第一電容El的負(fù)極端與所述第二電容E2的負(fù)極端之間；所述第六絕緣柵雙極型晶體管S6的發(fā)射極、所述第六二極管D6的陽極與所述二極管單元105中的二極管的陰極、所述電感LI的第二端、所述第三絕緣柵雙極型晶體管S3的發(fā)射極以及所述第三二極管D3的陽極連接;所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4的發(fā)射極、所述第四二極管D4的陽極、所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5的集電極、所述第五極管的陰極、所述第六絕緣柵雙極型晶體管S6的集電極以及所述第六二極管D6的陰極相連后形成所述第三連接端的第二端V。
[0063]升壓電路包括兩級升壓電路，由第一電容E1、電感L1、第三二極管D3、第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第一二極管D1、第二電容E2構(gòu)成第一級升壓電路，形成第一級升壓型DC-DC變換器，第三絕緣柵雙極型晶體管S3處于關(guān)斷狀態(tài)。由第一電容El、電感L1、第六二極管D6、第五絕緣柵雙極型晶體管S5、第四二極管D4、第二電容E2構(gòu)成第二級升壓電路，形成第二級升壓型DC-DC變換器，第六絕緣柵雙極型晶體管S6處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0064]降壓電路包括兩級降壓電路，由第一電容El、電感L1、第三絕緣柵雙極型晶體管
S3、第一絕緣柵雙極型晶體管S1、二極管D7，第二電容E2構(gòu)成第一級降壓電路，形成第一級降壓型DC-DC變換器，第二絕緣柵雙極型晶體管S2處于關(guān)斷狀態(tài)。由第一電容El、電感L1、第六絕緣柵雙極型晶體管S6、第四絕緣柵雙極型晶體管S4、二極管D7，第二電容E2構(gòu)成第二級降壓電路，形成第二級降壓型DC-DC變換器，第四絕緣柵雙極型晶體管S4處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0065]逆變電路由第一絕緣柵雙極型晶體管SI與第一二極管Dl構(gòu)成的逆導(dǎo)型開關(guān)、第二絕緣柵雙極型晶體管S2與第二二極管D2構(gòu)成的逆導(dǎo)型開關(guān)、第四絕緣柵雙極型晶體管S4與第四二極管D4、第五絕緣柵雙極型晶體管S5與第五二極管D5構(gòu)成的逆導(dǎo)型開關(guān)構(gòu)成單相逆變橋，第二電容E2作為直流電壓源。
[0066]于本實施例中，所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4和所述第六絕緣柵雙極型晶體管S6處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第一電容El向所述電感LI充電，在所述電感LI充電后，所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4、所述第六絕緣柵雙極型晶體管S6以及所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感LI向所述第二電容E2放電，實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的第二級升壓。
[0067]所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4和所述第六絕緣柵雙極型晶體管S6處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第二電容E2向所述電感LI充電，在所述電感LI充電后，所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4、所述第六絕緣柵雙極型晶體管S6以及所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感LI向所述第一電容El放電，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的第二級降壓;所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4處于導(dǎo)通狀態(tài)且所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出正電壓，所述第四絕緣柵雙極型晶體管S4處于關(guān)閉狀態(tài)且所述第五絕緣柵雙極型晶體管S5處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出負(fù)電壓，所述第三連接端的第二端連接零電位參考電壓，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的第二級電壓逆變。
[0068]所述逆變電路完成由第二連接端到第三連接端的全橋逆變，可以同時使得降壓電路運行，或使得升壓電路工作。逆變電路采用雙極性調(diào)制算法，第一絕緣柵雙極型晶體管SI與第二絕緣柵雙極型晶體管S2的開關(guān)狀態(tài)互補，第三絕緣柵雙極型晶體管S3與第四絕緣柵雙極型晶體管S4的開關(guān)狀態(tài)互補，相互之間開關(guān)狀態(tài)切換時中間插入死區(qū)時間。第一絕緣柵雙極型晶體管SI和/或第三絕緣柵雙極型晶體管S3導(dǎo)通時，可以啟動降壓電路，實現(xiàn)降壓變換。第二絕緣柵雙極型晶體管S2和/或第四絕緣柵雙極型晶體管S4導(dǎo)通時，可以啟動升壓電路，實現(xiàn)升壓變換。通過調(diào)節(jié)零矢量(第一絕緣柵雙極型晶體管SI與第三絕緣柵雙極型晶體管S3同時導(dǎo)通、第二絕緣柵雙極型晶體管S2與第四絕緣柵雙極型晶體管S4同時導(dǎo)通)的比例，可以調(diào)節(jié)降壓比和升壓比，以此實現(xiàn)逆變同時實現(xiàn)升壓或降壓變換。
[0069]本實施例還提供一種變換器，所述變換器包括如上所述的變換電路100。上述已經(jīng)對所述變換電路1001進行了詳細(xì)描述，在此不再贅述。
[0070]本實施例還提供一種變換方法，應(yīng)用于如圖1至圖3中包括第一充放電單元101，第二充放電單元102，第三充放電單元103、逆導(dǎo)開關(guān)單元104以及二極管單元105的變換電路100，所述變換方法包括:
[0071]步驟SI，利用所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第一充放電單元101向所述第三充放電單元103放電并在所述第三充放電單元103充電后由所述第三充放電單元103向所述第二充電單元放電以實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的升壓。
[0072]步驟S2，利用所述二極管單元105和所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第二充放電單元102向所述第三充放電單元103放電并在所述第三充放電單元103充電后由所述第三充放電單元103向所述第一充電單元放電以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓。
[0073]步驟S3，利用所述逆導(dǎo)開關(guān)單元104中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第三連接端輸出電壓的極性變化以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的電壓逆變。
[0074]所述第一充放電單元101包括用于存儲和釋放電能的第一電容El;所述第二充放電單元102包括用于存儲和釋放電能的第二電容E2，所述第三充放電單元103包括用于儲存和釋放電能的電感LI;所述二極管單元105包括一個二極管。所述變換電路100，包括三電容(第一電容El、第二電容E2和第三電容E3)、一功率電感L1、三逆導(dǎo)型開關(guān)以及一功率二極管。
[0075]第一電容E1、電感L1、第三二極管D3、第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第一二極管Dl、第二電容E2和第三電容E3，形成升壓電路，構(gòu)成了典型的升壓型DC-DC變換器，實現(xiàn)從第一連接端到第二連接端的升壓。其中第三二極管D3與第一二極管Dl相當(dāng)于串聯(lián)，第二電容E2與第三電容E3相當(dāng)于串聯(lián)，升壓時，第三絕緣柵雙極型晶體管S3與第一絕緣柵雙極型晶體管SI始終處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0076]第一電容El、電感L1、第四二極管D4、第三絕緣柵雙極型晶體管S3、第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第二電容E2和第三電容E3，形成降壓電路，構(gòu)成了典型的降壓型DC-DC變換器，其中第三絕緣柵雙極型晶體管S3與第一絕緣柵雙極型晶體管SI相當(dāng)于串聯(lián)，降壓時所述第二絕緣柵雙極型晶體管S2始終處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0077]第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第一二極管Dl、第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第二二極管D2、第二電容E2和第三電容E3，構(gòu)成一個逆導(dǎo)電路，其中第一絕緣柵雙極型晶體管S1、第一二極管Dl構(gòu)成第一逆導(dǎo)開關(guān)，第二絕緣柵雙極型晶體管S2、第二二極管D2構(gòu)成第二逆導(dǎo)開關(guān)，第一逆導(dǎo)開關(guān)與第二逆導(dǎo)開關(guān)構(gòu)成一個逆變橋臂，形成一個交流端子，第二電容E2與第三電容E3串聯(lián)，構(gòu)成第二逆變橋臂，形成另一個交流端子。
[0078]綜上所述，本發(fā)明中通過各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn)升壓變換，逆變以及降壓變換，支持三種基本類型的功率變換;本發(fā)明中升壓、降壓及逆變?nèi)N基本功率變換共用部分電路結(jié)構(gòu)，充分復(fù)用每個元器件的功能，電路結(jié)構(gòu)簡單，使用器件數(shù)量少，進一步簡化功率電路設(shè)計和降低成本;本發(fā)明中降壓變換可以獨立運行，也可以與逆變同時進行，升壓變換可以獨立運行，也可以與逆變同時進行，電路功能多樣化和使用形式多樣化，使用方便;本發(fā)明適合作為分布直流發(fā)電和供電的接口電路，尤其多端直流供電系統(tǒng)，不同電源之間可以相互傳遞能量，適合各自不同的電壓等級。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0079]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種變換電路，其特征在于:所述變換電路包括: 第一充放電單元，用于儲存和釋放電能并具有第一連接端； 第二充放電單元，用于儲存和釋放電能并具有第二連接端； 第三充放電單元，連接于所述第一充放電單元和所述第二充放電單元之間，用于儲存和釋放電能； 逆導(dǎo)開關(guān)單元，連接于所述第二充放電單元和所述第三充放電單元之間并具有第三連接端和若干逆導(dǎo)開關(guān)，通過各所述逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制實現(xiàn): 所述第一充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第二充電單元放電以實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的升壓； 所述第二充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第一充電單元放電以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓； 所述第三連接端輸出電壓的極性變化以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的電壓逆變； 二極管單元，一端連接于所述第三充放電單元和所述逆導(dǎo)開關(guān)單元之間，另一端連接于所述第一連接端和所述第二連接端，用于配合所述逆導(dǎo)開關(guān)單元實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換電路，其特征在于:所述第一充放電單元包括用于存儲和釋放電能的第一電容;所述第二充放電單元包括用于存儲和釋放電能的第二電容，所述第三充放電單元包括用于儲存和釋放電能的電感;所述二極管單元包括一個二極管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變換電路，其特征在于:所述第一電容的正極端和負(fù)極端分別形成所述第一連接端的正極端和所述第一連接端的負(fù)極端;所述第二電容的正極端和負(fù)極端分別形成所述第二連接端的正極端和所述第二連接端的負(fù)極端;所述電感的第一端與所述第一電容的正極端相連，所述電感的第二端經(jīng)所述逆導(dǎo)開關(guān)單元后與所述第二電容的正極端相連;所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端相連;所述二極管的陰極與所述電感的第二端相連，所述二極管的陽極連接于所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變換電路，其特征在于:所述逆導(dǎo)開關(guān)單元包括由第一絕緣柵雙極型晶體管和第一二極管構(gòu)成的第一逆導(dǎo)開關(guān)、由第二絕緣柵雙極型晶體管和第二二極管構(gòu)成的第二逆導(dǎo)開關(guān)以及由第三絕緣柵雙極型晶體管和第三二極管構(gòu)成的第三逆導(dǎo)開關(guān); 其中，所述第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第一二極管的陰極與所述第二電容的陽極相連;所述第二絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第二二極管的陽極與所述第二電容的陽極相連;所述第三絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第三二極管的陽極連接于所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端之間； 所述第一絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第一二極管的陽極、所述第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第二二極管的陰極、所述第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極以及所述第三二極管的陽極相連后形成所述第三連接端的第一端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變換電路，其特征在于:所述第二充放電單元還包括與所述第二電容串聯(lián)的第三電容;連接于所述第二電容和所述第三電容之間線路的引出線形成所述第三連接端的第二端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變換電路，其特征在于:所述第一絕緣柵雙極型晶體管和所述第三絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第一電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第一絕緣柵雙極型晶體管、所述第三絕緣柵雙極型晶體管以及所述第二絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第二電容放電，實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的第一級升壓； 所述第一絕緣柵雙極型晶體管和所述第三絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第二電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第一絕緣柵雙極型晶體管、所述第三絕緣柵雙極型晶體管以及所述第二絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第一電容放電，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的第一級降壓； 所述第一絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)且所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出正電壓，所述第一絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)且所述第二絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出負(fù)電壓，所述第三連接端的第二端連接零電位參考電壓，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的第一級電壓逆變。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變換電路，其特征在于:所述逆導(dǎo)開關(guān)單元還包括由第四絕緣柵雙極型晶體管和第四二極管構(gòu)成的第四逆導(dǎo)開關(guān)、由第五絕緣柵雙極型晶體管和第五二極管構(gòu)成的第五逆導(dǎo)開關(guān)以及由第六絕緣柵雙極型晶體管和第六二極管構(gòu)成的第六逆導(dǎo)開關(guān)； 其中，所述第四絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第四二極管的陰極與所述第二電容的陽極相連;所述第五絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第五二極管的陽極連接于所述第一電容的負(fù)極端與所述第二電容的負(fù)極端之間;所述第六絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第六二極管的陽極與所述二極管單元中的二極管的陰極、所述電感的第二端、所述第三絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極以及所述第三二極管的陽極連接； 所述第四絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極、所述第四二極管的陽極、所述第五絕緣柵雙極型晶體管的集電極、所述第五極管的陰極、所述第六絕緣柵雙極型晶體管的集電極以及所述第六二極管的陰極相連后形成所述第三連接端的第二端。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變換電路，其特征在于:所述第四絕緣柵雙極型晶體管和所述第六絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第一電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第四絕緣柵雙極型晶體管、所述第六絕緣柵雙極型晶體管以及所述第五絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第二電容放電，實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的第二級升壓； 所述第四絕緣柵雙極型晶體管和所述第六絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第二電容向所述電感充電，在所述電感充電后，所述第四絕緣柵雙極型晶體管、所述第六絕緣柵雙極型晶體管以及所述第五絕緣柵雙極型晶體管均處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述電感向所述第一電容放電，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的第二級降壓； 所述第四絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)且所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出正電壓，所述第四絕緣柵雙極型晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)且所述第五絕緣柵雙極型晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，所述第三連接端的第一端輸出負(fù)電壓，所述第三連接端的第二端連接零電位參考電壓，實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的第二級電壓逆變。9.一種變換器，其特征在于:所述變換器包括如權(quán)利要求1至權(quán)利要求8任一權(quán)利要求所述的變換電路。10.—種變換方法，其特征在于:應(yīng)用于包括第一充放電單元，第二充放電單元，第三充放電單元、逆導(dǎo)開關(guān)單元以及二極管單元的變換電路，所述變換方法包括: 利用所述逆導(dǎo)開關(guān)單元中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第一充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第二充電單元放電以實現(xiàn)所述第一連接端到所述第二連接端的升壓； 利用所述二極管單元和所述逆導(dǎo)開關(guān)單元中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第二充放電單元向所述第三充放電單元放電并在所述第三充放電單元充電后由所述第三充放電單元向所述第一充電單元放電以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第一連接端的降壓； 利用所述逆導(dǎo)開關(guān)單元中各逆導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)閉控制所述第三連接端輸出電壓的極性變化以實現(xiàn)所述第二連接端到所述第三連接端的電壓逆變。
【文檔編號】H02M7/5387GK106059299SQ201610552426
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】艾永保, 顏道丹, 趙云龍
【申請人】儒競艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)（上海）有限公司