本發(fā)明屬于逆變技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變拓?fù)銽rans-Z源逆變器。

背景技術(shù)：

目前傳統(tǒng)化石能源的存儲(chǔ)量逐漸減少，在不遠(yuǎn)的未來(lái)將面臨枯竭，且傳統(tǒng)能源存在嚴(yán)重的污染問(wèn)題，故對(duì)新能源的研究具有非常重要的意義。在新能源中太陽(yáng)能、風(fēng)能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，新能源的發(fā)展就不得不涉及到DC-AC環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)應(yīng)用的變換裝置即為逆變器。故逆變器的研究受到國(guó)內(nèi)外諸多專家學(xué)者的關(guān)注，其中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即為研究熱點(diǎn)之一。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究不僅可提升效率，亦可降低成本，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣，乃至對(duì)整個(gè)電力電子技術(shù)的發(fā)展都有很大的影響。

但傳統(tǒng)電壓型逆變器存在或多或少的問(wèn)題，如：不允許逆變橋上下橋直通，這就不得不在調(diào)制過(guò)程中加入死區(qū)，死區(qū)時(shí)間過(guò)短則可能因外界干擾致使上下橋直通燒毀開(kāi)關(guān)管，死區(qū)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則影響電能質(zhì)量；傳統(tǒng)逆變器無(wú)法實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓功能，因此需在DC-AC前加入升壓模塊，但這會(huì)增大占用空間、增加成本、降低效率并增加系統(tǒng)控制難度。因此研究具有高可靠性、高效率、低成本的新型逆變器具有非常重要的意義，是目前逆變器發(fā)展的主要方向之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種變拓?fù)銽rans-Z源逆變器，該逆變器可消除死區(qū)、提高可靠性、實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓并提高效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：設(shè)計(jì)一種變拓?fù)銽rans-Z源逆變器，包含第一Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)(T1)、第二Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)(T2)、第一直流電源(DC)、第二直流電源(DC1)、第一全橋逆變器(H1)、第二全橋逆變器(H2)、第一濾波電感(L)、第一交流電源(AC)、第九開(kāi)關(guān)管(S9)、第十開(kāi)關(guān)管(S10)、第九二極管(D9)、第十二極管(D10)。第一Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)(T1)并聯(lián)在第一全橋逆變器(H1)、第一直流電源(DC)兩端之間；第二Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)(T2)并聯(lián)在第二全橋逆變器(H2)、第二直流電源(DC1)兩端之間，第一直流電源(DC)與第二直流電源(DC1)之間通過(guò)第九開(kāi)關(guān)管(S9)、第九二極管(D9)、第十開(kāi)關(guān)管(S10)、第十二極管(D10)相連，通過(guò)控制第九開(kāi)關(guān)管(S9)與第十開(kāi)關(guān)管(S10)控制逆變器工作模態(tài)。

第一Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)(T1)包括：第十一二極管(D11)、第一耦合直流電感(L1)、第二耦合直流電感(L2)、第一電容(C1)。所述第一耦合直流電感(L1)同時(shí)與第十一二極管(D11)的陰極及第二耦合直流電感(L2)一端連接，第一電容(C1)一端連接于第一耦合直流電感(L1)與第二耦合直流電感(L2)之間的線路上。

第二Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)(T2)包括：第十二二極管(D12)、第三耦合直流電感(L3)、第四耦合直流電感(L4)、第二電容(C2)。所述第三耦合直流電感(L3)同時(shí)與第十二二極管(D12)的陰極及第四耦合直流電感(L4)一端連接，所述第二電容(C2)一端連接于第三耦合直流電感(L3)與第四耦合直流電感(L4)之間的線路上。

第一全橋逆變器(H1)包括：第一開(kāi)關(guān)管(S1)、第二開(kāi)關(guān)管(S2)、第三開(kāi)關(guān)管(S3)、第四開(kāi)關(guān)管(S4)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、第四二極管(D4)。所述第一開(kāi)關(guān)管(S1)的輸出端同時(shí)與第一二極管(D1)陽(yáng)極、第三開(kāi)關(guān)管(S3)輸入端、第三二極管(D3)陰極相連，所述第一開(kāi)關(guān)管(S1)的輸入端同時(shí)與第一二極管(D1)陰極、第二開(kāi)關(guān)管(S2)輸入端、第二二極管(D2)陰極相連。所述第四開(kāi)關(guān)管(S4)的輸出端同時(shí)與第四二極管(D4)陽(yáng)極、第三開(kāi)關(guān)管(S3)輸出端、第三二極管(D3)陽(yáng)極相連，所述第四開(kāi)關(guān)管(S4)的輸入端同時(shí)與第四二極管(D4)陰極、第二開(kāi)關(guān)管(S2)輸出端、第二二極管(D2)陽(yáng)極相連。

第二全橋逆變器(H2)包括：第五開(kāi)關(guān)管(S5)、第六開(kāi)關(guān)管(S6)、第七開(kāi)關(guān)管(S7)、第八開(kāi)關(guān)管(S8)、第五二極管(D5)、第六二極管(D6)、第七二極管(D7)、第八二極管(D8)。所述第五開(kāi)關(guān)管(S5)的輸出端同時(shí)與第五二極管(D5)陽(yáng)極、第七開(kāi)關(guān)管(S7)輸入端、第七二極管(D7)陰極相連，所述第五開(kāi)關(guān)管(S5)的輸入端同時(shí)與第五二極管(D5)陰極、第六開(kāi)關(guān)管(S6)輸入端、第六二極管(D6)陰極相連。所述第八開(kāi)關(guān)管(S8)的輸出端同時(shí)與第八二極管(D8)陽(yáng)極、第七開(kāi)關(guān)管(S7)輸出端、第七二極管(D7)陽(yáng)極相連，所述第八開(kāi)關(guān)管(S8)的輸入端同時(shí)與第八二極管(D8)陰極、第六開(kāi)關(guān)管(S6)輸出端、第六二極管(D6)陽(yáng)極相連。

第一直流電源(DC)正極與第十一二極管(D11)陽(yáng)極相連，所述第一直流電源(DC)負(fù)極與第一電容(C1)的另一端、第三開(kāi)關(guān)管(S3)輸出端、第九開(kāi)關(guān)管(S9)輸入端、第九二極管(D9)陰極相連。所述第二直流電源(DC1)正極與第十二二極管(D12)陽(yáng)極相連，所述第二直流電源(DC1)負(fù)極與第二電容(C2)的另一端、第七開(kāi)關(guān)管(S7)輸出端、第十開(kāi)關(guān)管(S10)輸入端、第十二極管(D10)陰極相連。所述第十開(kāi)關(guān)管(S10)的輸出端分別與第十二極管(D10)陽(yáng)極、第九開(kāi)關(guān)管(S9)輸出端、第九二極管(D9)陽(yáng)極相連。所述第一濾波電感(L)一端與第三開(kāi)關(guān)管(S3)輸入端相連，其另一端與第一交流電源(AC)相連；所述第一交流電源(AC)一端與第一濾波電感(L)相連，其另一端與第八開(kāi)關(guān)管(S8)的輸入端相連，所述第二開(kāi)關(guān)管(S2)輸出端與第七開(kāi)關(guān)管(S7)輸入端相連。

進(jìn)一步，第一直流電源(DC)、第二直流電源(DC1)為光伏電池板、燃料電池或直流穩(wěn)壓源。

進(jìn)一步，第一電容(C1)與第二電容(C2)容值相等。

進(jìn)一步，第四耦合直流電感(L4)是耦合電感原邊，第三耦合直流電感(L3)為耦合電感副邊，第四耦合直流電感(L4)與第三耦合直流電感(L3)的匝數(shù)比為n，第二耦合直流電感(L2)是耦合電感原邊，第一耦合直流電感(L1)為耦合電感副邊，第二耦合直流電感(L2)與第一耦合直流電感(L1)的匝數(shù)比為n。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是可消除死區(qū)，實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓，在較小直通占空比的情況下實(shí)現(xiàn)任意倍數(shù)的升壓，實(shí)現(xiàn)效率的提升。且可實(shí)現(xiàn)兩種模態(tài)的轉(zhuǎn)換，一種模態(tài)類似于全橋Trans-Z源逆變器，此時(shí)可以獲得較高的效率，一種模態(tài)類似于級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器，可獲得更大的升壓效果，是上一模態(tài)升壓效果的一倍。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的變拓?fù)銽rans-Z源逆變器的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明處于模態(tài)一時(shí)電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明處于模態(tài)二時(shí)電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明處于模態(tài)一時(shí)直通狀態(tài)等效電路圖；

圖5為本發(fā)明處于模態(tài)一時(shí)非直通狀態(tài)等效電路圖；

圖6為本發(fā)明處于模態(tài)二時(shí)產(chǎn)生正向有效矢量等效電路圖；

圖7為本發(fā)明處于模態(tài)二時(shí)產(chǎn)生反向有效矢量等效電路圖；

圖8為本發(fā)明處于模態(tài)二時(shí)產(chǎn)生傳統(tǒng)零矢量(方式一)等效電路圖；

圖9為本發(fā)明處于模態(tài)二時(shí)產(chǎn)生傳統(tǒng)零矢量(方式二)等效電路圖；

圖10為本發(fā)明處于模態(tài)二時(shí)產(chǎn)生直通零矢量(方式一)等效電路圖；

圖11為本發(fā)明處于模態(tài)二時(shí)產(chǎn)生直通零矢量(方式二)等效電路圖。

具體實(shí)施方案

以下通過(guò)具體實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程和產(chǎn)生的有益效果，意在幫助讀者更好的理解本發(fā)明的本質(zhì)和特征，不作為對(duì)本發(fā)明實(shí)施范圍的限定。

本發(fā)明用于將直流電源逆變?yōu)榻涣麟娫?，?qǐng)參閱圖1。本發(fā)明提供的變拓?fù)銽rans-Z源逆變器包括：第一Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T1、第二Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T2、第一直流電源DC、第二直流電源DC1、第一全橋逆變器H1、第二全橋逆變器H2、第一濾波電感L、第一交流電源AC、第九開(kāi)關(guān)管S9、第十開(kāi)關(guān)管S10、第九二極管D9、第十二極管D10。第一Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T1并聯(lián)在第一全橋逆變器H1、第一直流電源DC兩端之間；第二Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T2并聯(lián)在第二全橋逆變器H2、第二直流電源DC1兩端之間，第一直流電源DC與第二直流電源DC1之間通過(guò)第九開(kāi)關(guān)管S9、第九二極管D9、第十開(kāi)關(guān)管S10、第十二極管D10相連，通過(guò)控制第九開(kāi)關(guān)管S9與第十開(kāi)關(guān)管S10控制逆變器工作模態(tài)。

第一Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T1包括：第十一二極管D11、第一耦合直流電感L1、第二耦合直流電感L2、第一電容C1。所述第一耦合直流電感L1同時(shí)與第十一二極管D11的陰極及第二耦合直流電感L2一端連接，第一電容C1一端連接于第一耦合直流電感L1與第二耦合直流電感L2之間的線路上。

第二Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T2包括：第十二二極管D12、第三耦合直流電感L3、第四耦合直流電感L4、第二電容C2。所述第三耦合直流電感L3同時(shí)與第十二二極管D12的陰極及第四耦合直流電感L4一端連接，所述第二電容C2一端連接于第三耦合直流電感L3與第四耦合直流電感L4之間的線路上。

第一全橋逆變器H1包括：第一開(kāi)關(guān)管S1、第二開(kāi)關(guān)管S2、第三開(kāi)關(guān)管S3、第四開(kāi)關(guān)管S4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4。所述第一開(kāi)關(guān)管S1的輸出端同時(shí)與第一二極管D1陽(yáng)極、第三開(kāi)關(guān)管S3輸入端、第三二極管D3陰極相連，所述第一開(kāi)關(guān)管S1的輸入端同時(shí)與第一二極管D1陰極、第二開(kāi)關(guān)管S2輸入端、第二二極管D2陰極相連。所述第四開(kāi)關(guān)管S4的輸出端同時(shí)與第四二極管D4陽(yáng)極、第三開(kāi)關(guān)管S3輸出端、第三二極管D3陽(yáng)極相連，所述第四開(kāi)關(guān)管S4的輸入端同時(shí)與第四二極管D4陰極、第二開(kāi)關(guān)管S2輸出端、第二二極管D2陽(yáng)極相連。

第二全橋逆變器H2包括：第五開(kāi)關(guān)管S5、第六開(kāi)關(guān)管S6、第七開(kāi)關(guān)管S7、第八開(kāi)關(guān)管S8、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8。所述第五開(kāi)關(guān)管S5的輸出端同時(shí)與第五二極管D5陽(yáng)極、第七開(kāi)關(guān)管S7輸入端、第七二極管D7陰極相連，所述第五開(kāi)關(guān)管S5的輸入端同時(shí)與第五二極管D5陰極、第六開(kāi)關(guān)管S6輸入端、第六二極管D6陰極相連。所述第八開(kāi)關(guān)管S8的輸出端同時(shí)與第八二極管D8陽(yáng)極、第七開(kāi)關(guān)管S7輸出端、第七二極管D7陽(yáng)極相連，所述第八開(kāi)關(guān)管S8的輸入端同時(shí)與第八二極管D8陰極、第六開(kāi)關(guān)管S6輸出端、第六二極管D6陽(yáng)極相連。

第一直流電源DC正極與第十一二極管D11陽(yáng)極相連，所述第一直流電源DC負(fù)極與第一電容C1的另一端、第三開(kāi)關(guān)管S3輸出端、第九開(kāi)關(guān)管S9輸入端、第九二極管D9陰極相連。所述第二直流電源DC1正極與第十二二極管D12陽(yáng)極相連，所述第二直流電源DC1負(fù)極與第二電容C2的另一端、第七開(kāi)關(guān)管S7輸出端、第十開(kāi)關(guān)管S10輸入端、第十二極管D10陰極相連。所述第十開(kāi)關(guān)管S10的輸出端分別與第十二極管D10陽(yáng)極、第九開(kāi)關(guān)管S9輸出端、第九二極管D9陽(yáng)極相連。所述第一濾波電感L一端與第三開(kāi)關(guān)管S3輸入端相連，其另一端與第一交流電源AC相連；所述第一交流電源AC一端與第一濾波電感L相連，其另一端與第八開(kāi)關(guān)管S8的輸入端相連，所述第二開(kāi)關(guān)管S2輸出端與第七開(kāi)關(guān)管S7輸入端相連。

第一直流電源DC、第二直流電源DC1為光伏電池板、燃料電池或直流穩(wěn)壓源，第一電容C1與第二電容C2容值相等，第四耦合直流電感L4是耦合電感原邊，第三耦合直流電感L3為耦合電感副邊，第四耦合直流電感L4與第三耦合直流電感L3的匝數(shù)比為n，第二耦合直流電感L2是耦合電感原邊，第一耦合直流電感L1為耦合電感副邊，第二耦合直流電感L2與第一耦合直流電感L1的匝數(shù)比為n。

如圖2所示，當(dāng)所述逆變器第九開(kāi)關(guān)管S9、第十開(kāi)關(guān)管S10同時(shí)關(guān)斷時(shí)，所述逆變器處于級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)。

如圖4所示，為級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)下直通狀態(tài)等效圖，Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T1、T2均可單獨(dú)處于直通狀態(tài)且互不影響。以Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T1為例，在開(kāi)關(guān)管S1、S3同時(shí)導(dǎo)通或S2、S4同時(shí)導(dǎo)通情況下，Trans-Z源網(wǎng)絡(luò)T1將處于直通狀態(tài)，電容C1通過(guò)短路通道對(duì)磁化電感L_m進(jìn)行放電，磁化電流開(kāi)始增加，勵(lì)磁電流反射到耦合電感副邊繞組L1上，L1上電動(dòng)勢(shì)迅速上升，直到v_L1＝nv_L2＝nv_C1＝nv_Lm，二極管D11承受反向電壓截止，此時(shí)T1網(wǎng)絡(luò)輸出直通零矢量。

如圖5所示，為級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)下非直通狀態(tài)等效圖，以T1網(wǎng)絡(luò)為例，在開(kāi)關(guān)管S1、S2同時(shí)導(dǎo)通或S3、S4同時(shí)導(dǎo)通的情況下，二極管D11導(dǎo)通，電感L1和直流電源DC同時(shí)為電容C1充電，此時(shí)輸出傳統(tǒng)零矢量；在開(kāi)關(guān)管S1、S4同時(shí)導(dǎo)通或S2、S3同時(shí)導(dǎo)通的情況下，二極管D11導(dǎo)通，耦合電感L1、L2與直流電壓源DC同時(shí)為負(fù)載供電，此時(shí)輸出有效矢量。

綜上，級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)通過(guò)控制T1、T2網(wǎng)絡(luò)的直通與非直通狀態(tài)，控制耦合電感的電壓變化及二極管的通斷狀態(tài)，將儲(chǔ)存在耦合電感中的能量輸送出去，使母線電壓提升。假設(shè)逆變器開(kāi)關(guān)周期為T_s，直通占空比為D₀，根據(jù)圖4等效圖，以T1網(wǎng)絡(luò)為例，得到電路方程為

根據(jù)圖5等效圖，以T1網(wǎng)絡(luò)為例，得到此時(shí)電路方程為

根據(jù)伏秒定理得

由式(3)推出電容C1兩端平均電壓V_C1，可表示為

根據(jù)式(2)(4)得逆變橋的平均直流電壓可表示為

式中為升壓因子。

逆變橋H1輸出單相交流峰值電壓u_ph，可表示為

G＝MB (7)

式中，G為電壓增益，M為調(diào)制比。

根據(jù)式(6)(7)通過(guò)調(diào)節(jié)M與B控制逆變器的升降壓，T2網(wǎng)絡(luò)與T1網(wǎng)絡(luò)升壓方式相同，因此級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)輸出峰值電壓u_CMI將為

u_CMI＝MBU_dc+M₁B₁U_dc1 (8)

其中M₁為T2網(wǎng)絡(luò)調(diào)制比，B₁為T2網(wǎng)絡(luò)升壓因子，U_dc1為T2網(wǎng)絡(luò)直流輸入電壓。顯然由式(8)可知，T1與T2網(wǎng)絡(luò)在相同的條件下u_CMI＝2MBU_dc。如圖3所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)管S9、S10開(kāi)通，開(kāi)關(guān)管S4、S7關(guān)斷時(shí)，變拓?fù)銽rans-Z源逆變器將處于第二模態(tài)。

如圖6所示，此時(shí)開(kāi)關(guān)管S1、S2、S5、S8、S9、S10開(kāi)通，其余開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，二極管D11、D12正向?qū)?。逆變器工作在非直通矢量狀態(tài)，輸出有效矢量，產(chǎn)生正向電壓。耦合電感L1、L2、L3、L4處于放電狀態(tài)，與電源共同為儲(chǔ)能電容C1、C2充電，同時(shí)為交流側(cè)輸出能量。

如圖7所示，此時(shí)開(kāi)關(guān)管S2、S3、S5、S6、S9、S10開(kāi)通，其余開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，二極管D11、D12正向?qū)?。逆變器工作在非直通矢量狀態(tài)，輸出反向電壓。與狀態(tài)1相同耦合電感放電，耦合電感與直流電源同時(shí)為電容充電，為交流側(cè)輸出能量。

如圖8所示，此時(shí)開(kāi)關(guān)管S1、S2、S5、S6、S9、S10開(kāi)通，其余開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，二極管D11、D12正向?qū)?。逆變器工作在傳統(tǒng)零矢量狀態(tài)，耦合電感L1、L3與電源同時(shí)為電容C1、C2充電，但并不向交流側(cè)輸出能量，S1、S2、S5、S6起到續(xù)流作用。

如圖9所示，如圖10所示，此時(shí)開(kāi)關(guān)管S2、S3、S5、S8、S9、S10開(kāi)通，其余開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，二極管D11、D12正向?qū)ā４藭r(shí)與狀態(tài)3相同，處于傳統(tǒng)零矢量狀態(tài)，S3、S8、S9、S10起到續(xù)流作用。

如圖10所示，此時(shí)開(kāi)關(guān)管S1、S3、S6、S8、S9、S10開(kāi)通，其余開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，逆變器工作在直通零矢量狀態(tài)。電容C1、C2通過(guò)短路通道對(duì)磁化電感Lm、Lm1進(jìn)行放電，磁化電流開(kāi)始增加，勵(lì)磁電流反射到耦合電感副邊繞組L1、L3上，L1、L3上電動(dòng)勢(shì)迅速上升，直到v_L1＝nv_L2＝nv_C1＝nv_Lm、v_L3＝nv_L4＝nv_C2＝nv_Lm1，二極管D11、D12承受反向電壓截止，但并不向交流側(cè)輸出能量，母線電壓為0，S3、S8、S9此時(shí)起到續(xù)流作用。

如圖11所示，此時(shí)開(kāi)關(guān)管S1、S2、S3、S5、S6、S8開(kāi)通，其余開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，二極管D11、D12反向截止。此時(shí)與狀態(tài)5類似，工作在直通零矢量狀態(tài)，S1、S2、S5、S6此時(shí)起到續(xù)流作用。

由式(6)(7)得，第二模態(tài)的交流峰值電壓u_E為

G＝MB (10)

對(duì)變拓?fù)銽rans-Z源逆變器采用載波移相脈寬調(diào)制，并對(duì)其效率進(jìn)行分析，任意時(shí)刻IGBT及二極管的導(dǎo)通損失可以線性的表示為

其中U_ceo1、R_on1和U_FOD、R_onD分別為IGBT、二極管的導(dǎo)通壓降及導(dǎo)通電阻，i＝I_msin(ωt)為輸出電流。求得當(dāng)M≥0.5時(shí)，級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)下IGBT及二極管一個(gè)周期內(nèi)平均導(dǎo)通損失分別為

當(dāng)M＜0.5時(shí)，IGBT及二極管在一個(gè)周期內(nèi)的平均導(dǎo)通損失分別為

工作于第二模態(tài)下IGBT及二極管在一個(gè)周期內(nèi)的平均導(dǎo)通損失分別為

求得當(dāng)M＜0.5時(shí)，級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)平均導(dǎo)通損失與第二模態(tài)平均導(dǎo)通損失之差為

求得當(dāng)M≥0.5時(shí)，級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)平均導(dǎo)通損失與第二模態(tài)平均導(dǎo)通損失之差為

求兩式關(guān)于M的導(dǎo)數(shù)，可知在M的不同區(qū)間內(nèi)均為關(guān)于M的增函數(shù)，因此

由式(8)、(9)可知：級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)升壓效果為傳統(tǒng)單級(jí)逆變器升壓效果的倍，第二模態(tài)升壓效果為傳統(tǒng)單級(jí)逆變器的倍。由式(17)可知：對(duì)于任意的M，第二模態(tài)的導(dǎo)通損耗均小于級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)，因此第二模態(tài)具有較高的效率(即本拓?fù)淇赏ㄟ^(guò)切換模態(tài)，獲得較傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器更高的效率)。因直通升壓功能可消除死區(qū)，故避免了傳統(tǒng)逆變器產(chǎn)生因上下橋臂直通導(dǎo)致的器件損壞問(wèn)題，解決了死區(qū)帶來(lái)的電能質(zhì)量下降問(wèn)題，進(jìn)而獲得更高的穩(wěn)定性與更好的電能質(zhì)量。又因級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)輸出諧波小，第二模態(tài)效率高，故本拓?fù)淇稍谳斎腚妷狠^低時(shí)，切換為級(jí)聯(lián)Trans-Z源逆變器模態(tài)，并調(diào)節(jié)耦合電感匝數(shù)比、直通占空比，獲得高電壓。在輸入電壓較高時(shí)切換為第二模態(tài)，實(shí)現(xiàn)效率的提升。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。