一种基于开关电感的高升压增益Z源逆变器及拓扑结构

技术特征：
1.一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器，包括直流电源和逆变器，其特征在于：所述直流电源和所述逆变器之间设有包含开关电感单元的z源网络，所述z源网络由第一开关电感单元、第二开关电感单元、第三开关电感单元、第四开关电感单元、第四二极管、第十一二极管、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容组成，所述第一开关电感单元的正极端与所述直流电源的正极相连，所述第二开关电感单元的负极端与所述直流电源的负极相连；所述第一开关电感单元的负极端分别与所述第四二极管的阳极和所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端分别与所述第三开关电感单元的负极端和所述逆变器的第一桥臂相连；所述第二开关电感单元的正极端分别与所述第十一二极管的阴极和所述第四电容的一端相连，所述第四电容的另一端分别与所述第四开关电感单元的正极端和所述逆变器的第二桥臂相连；所述第四二极管的阴极分别连接所述第二电容的一端和第三开关电感单元的正极端，所述第二电容的另一端连接所述第二桥臂；所述第十一二极管的阳极分别连接所述第三电容的一端和所述第四开关电感单元的负极端，所述第三电容的另一端连接所述第一桥臂。2.根据权利要求1所述的一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器，其特征在于：所述开关电感单元由三个二极管和两个电感组成，所述开关电感单元的正极端和负极端之间并联构建第一支路与第二支路；所述第一支路和所述第二支路分别串联有一个所述二极管和一个所述电感；所述第一支路上依次串接有正极端、二极管阳极、二极管阴极、电感一端、电感另一端、负极端；所述第二支路上依次串接有正极端、电感一端、电感另一端、二极管阳极、二极管阴极、负极端；所述第一支路和所述第二支路之间还通过一连接二极管相互连接，所述连接二极管的阴极和所述第一支路上二极管的阴极相连，所述连接二极管的阳极和所述第二支路上二极管的阳极相连。3.根据权利要求2所述的一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器，其特征在于：所述二极管的参数一致，所述电感的感值相等。4.根据权利要求2所述的一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器，其特征在于：所述二极管全部采用大功率二极管或全部采用晶闸管。5.根据权利要求1所述的一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器，其特征在于：所述开关电感单元的参数全部一致，所述第四二极管和所述第十一二极管的参数一致，所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容的容值全部相等。6.根据权利要求1所述的一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器，其特征在于：所述逆变器采用三相逆变桥，所述三相逆变桥的第一桥臂上三个开关管的集电极连于一起，并与第三电容相连；所述三相逆变桥的第二桥臂上三个开关管的发射极连于一起，并与第二电容相连；所述三相逆变器的输出连接三相负载。7.一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器拓扑结构，包括直流电源和逆变器，其特征在于：所述直流电源和所述逆变器之间设有包含开关电感单元的z源网络，所述z源网络由第一开关电感单元、第二开关电感单元、第三开关电感单元、第四开关电感单元、第四二极管、第十一二极管、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容组成，所述第一开关电感单元的正极端与所述直流电源的正极相连，所述第二开关电感单元的负极端与所述直流电源的负极相连；所述第一开关电感单元的负极端分别与所述第四二极管的阳极和所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端分别与所述第三开关电感单元的负极端和所述逆变
器的第一桥臂相连；所述第二开关电感单元的正极端分别与所述第十一二极管的阴极和所述第四电容的一端相连，所述第四电容的另一端分别与所述第四开关电感单元的正极端和所述逆变器的第二桥臂相连；所述第四二极管的阴极分别连接所述第二电容的一端和第三开关电感单元的正极端，所述第二电容的另一端连接所述第二桥臂；所述第十一二极管的阳极分别连接所述第三电容的一端和所述第四开关电感单元的负极端，所述第三电容的另一端连接所述第一桥臂。8.根据权利要求7所述的一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器拓扑结构，其特征在于：所述开关电感单元由三个二极管和两个电感组成，所述开关电感单元的正极端和负极端之间并联构建第一支路与第二支路；所述第一支路和所述第二支路分别串联有一个所述二极管和一个所述电感；所述第一支路上依次串接有正极端、二极管阳极、二极管阴极、电感一端、电感另一端、负极端；所述第二支路上依次串接有正极端、电感一端、电感另一端、二极管阳极、二极管阴极、负极端；所述第一支路和所述第二支路之间还通过一连接二极管相互连接，所述连接二极管的阴极和所述第一支路上二极管的阴极相连，所述连接二极管的阳极和所述第二支路上二极管的阳极相连。9.根据权利要求7所述的一种基于开关电感的高升压增益z源逆变器拓扑结构，其特征在于：所述逆变器采用三相逆变桥，所述三相逆变桥的第一桥臂上三个开关管的集电极连于一起，并与第三电容相连；所述三相逆变桥的第二桥臂上三个开关管的发射极连于一起，并与第二电容相连；所述三相逆变器的输出连接三相负载。

技术总结
本发明公开了一种基于开关电感的高升压增益Z源逆变器及其拓扑结构，包括直流电源和逆变器，直流电源和逆变器之间设有包含开关电感单元的Z源网络，Z源网络为开关电感单元、二极管和电容组成的对称结构，由于采用了对称结构，使得直流侧拥有稳定的中点电位；开关电感的应用使得其电压放大能力比直接增加电感阻抗更强；直流链通过电容稳压，避免导致交流侧的电流谐波。的电流谐波。的电流谐波。


技术研发人员：郑运鸿 林煌 梁威 程真
受保护的技术使用者：厦门理工学院
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2022/5/17