1.基于t型结构的单相五电平整流器,包括电感l,开关管q1、q2、q3,二极管d1~d8,电容c1、c2;其特征在于:
交流电源vs一侧分别连接二极管d1阳极、二极管d2阴极,该连接节点构成端点b;
交流电源vs另一侧连接电感l一端,电感l另一端分别连接二极管d3阳极、二极管d4阴极,电感l另一端与二极管d3、d4连接节点构成端点a;
开关管q1漏极分别连接二极管d1阴极、二极管d3阴极、二极管d8阳极,开关管q1漏极与二极管d1、d3、d8连接节点构成端点c;
开关管q2源极分别连接二极管d2阴极、二极管d4阴极,开关管q2源极与二极管d2、d4连接节点构成端点d;
开关管q1漏极源极分别连接开关管q3源极、开关管q2漏极,它们的连接节点构成端点e;
二极管d8阴极连接电容c1一端,电容c1另一端连接电容c2一端,电容c2另一端连接开关管q2源极;
二极管d8阴极与电容c1一端连接节点构成端点f;
开关管q3漏极连接电容c1另一端,它们的连接节点构成端点n;
所述开关管q1、开关管q2、开关管q3分别反并联二极管d5、d6、d7;
负载rl两端分别连接端点f、端点d。
2.根据权利要求1所述基于t型结构的单相五电平整流器,其特征在于:所述开关管q1、开关管q2、开关管q3为绝缘栅型双极晶体管igbt、集成门极换流晶闸管igct、或者电力场效应晶体管mosfet。
3.根据权利要求1所述基于t型结构的单相五电平整流器,其特征在于:所述电容c1、c2为串联直流母线分裂电容。
4.根据权利要求1或2或3所述基于t型结构的单相五电平整流器,其特征在于,包括以下开关模式:
开关模式一:电路工作在电网电压正半周期,开关管q1、q2导通,二极管d2、d3导通,电容c1、c2向负载rl供电,电流i1=i2=-idc下降,电感l电流is线性上升,电感l储能,电压uab=0v,开关管q3漏极-源极电压
开关模式二:电路工作在电网电压正半周期,开关管q1导通,二极管d2、d3、d6导通,电感l释放能量对电容c2充电,电流is=i2=i3上升,电容c1放电,电流-i1=idc减小,电压uc2上升、uc1下降,开关管q2漏极-源极电压
开关模式三:电路工作在电网电压正半周期,二极管d2、d3、d8导通,电容c1、c2充电,电流is=i1+idc,电压uc1、uc2上升,开关管q1漏极-源极电压
开关模式四:电路工作在电网电压负半周期,开关管q1、q2导通,二极管d1、d4导通,电容c1、c2向负载rl供电,电流i1=i2=-idc下降,电感l电流is线性上升,电感l储能,uab=0v;
开关模式五:电路工作在电网电压负半周期,开关管q2、q3导通,二极管d1、d4、d8导通,电感l释放能量对电容c1充电,-is=i1+idc,电压uc1上升,
开关模式六:电路工作在电网电压负半周期,二极管d1、d4、d8导通,电容c1、c2充电,其电流i1=i2,-is=i1+idc,电压uc1、uc2上升,开关管q1漏极-源极电压
5.根据权利要求4所述基于t型结构的单相五电平整流器,其特征在于,
使用二极管d8进行如下电路保护:
其一,采用二极管d8,保证功率的单向流通,使电容c1、c2的电流只会向负载rl流动,而不会使其倒灌回流;
其二,电路故障时,对电容c1、c2可以起到很好的保护;
其三,模态切换过程中,作为升压钳位二极管;
其四,在开关模式一、开关模式四时,电感l储能过程中电压低于直流母线电压时,起到电压钳位作用。