CN109639150A - 基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，所述变换器包括三个相单元相互并联在高压直流侧端口，每个相单元由上下两个桥臂组成，从每相上下桥臂的连接点引出后串联一个滤波电感为高压交流侧端口，每个桥臂由x个单级式隔离型斩波子模块，y个单级式隔离型全桥子模块和一个桥臂电抗器组成。本发明的优点是：本发明克服了传统MMC高压直流侧与高压交流侧电压等级为固定配比的局限性，通过改变ICC、IBC两种模块的数量，可实现不同中压交直流电压等级配比，而且子模块将高频链技术与模块化多电平技术相结合，各个模块后级部分即高压侧无需支撑电容及均压控制。

Description

基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构
技术领域
本发明涉及基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构。
背景技术
近年来，由于节约型、低能耗的可持续发展方式需要，太阳能发电、风能发电等可再生能源发电已成为未来电力系统的发展方向。隔离型中压交直流混合变换技术将在未来的新能源交直流混合智能电网起到重要作用。目前广泛采用级联H桥型、模块化多电平变换器型(MMC)拓扑结构。所提出的中压并网发电系统存在以下主要问题。
1.传统MMC高压直流侧与高压交流侧电压等级为固定配比，具有一定程度的局限性。只能通过串入直流变压器或者接入一个工频变压器改变高压交直流两侧的不同电压等级配比。
2.对于MMC和级联H桥双极式级联型拓扑结构，存在最突出的问题就是由于单相系统固有二次功率波动问题使得各相级联单元中间直流侧需要较大电容来缓冲瞬时功率不平衡来达到稳压目的，从而导致系统体积增大，特别是考虑系统可靠性耳采取薄膜电容时，上述问题将更加突出。
3.MMC的启动控制相对复杂，直流侧电压控制可分为两个阶段，第一个是预充电阶段即功率单元直流电容电压的建立，第二个阶段是MMC正常工作过程中各个级联模块间的电压均衡问题，也是该拓扑的难点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，将高频链与模块化多电平技术相结合，使得各模块高压侧不再需要电容支撑及均压控制。使用不同数量配比的单级式隔离型斩波模和单级式隔离型全桥模块从而达到中高压交直流两侧电压的不同配比以适应与更多的应用场景。同时克服了单级式变换器二次侧换流、电压尖峰等问题，具有高压交流、高压直流及低压直流三个端口。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，所述变换器包括三个相单元相互并联在高压直流侧端口，每个相单元由上下两个桥臂组成，从每相上下桥臂的连接点引出后串联一个滤波电感为高压交流侧端口，每个桥臂由x个单级式隔离型斩波子模块，y个单级式隔离型全桥子模块和一个桥臂电抗器组成。
优选的，所述单级式隔离型斩波子模块包括前级H桥、后级H桥和纤维电路，所述前级H桥由四个主动开关管组成，且各个开关管的集电极与反并联二极管阴极相连接，发射极与反并联二极管的阳极相连接；
四个开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，其中，第一开关管的发射极与第三开关管的集电极相连接并引出与第一高频变压器一次侧的E端相连接；第二开关管的发射极与第四开关管的集电极相连接并引出与第一高频变压器一次侧的F端相连接；第一开关管和第三开关管的集电极相连，第二开关管和第四开关管的发射极相连，第一开关管和第三开关管的集电极与第二开关管和第四开关管的发射极分别再与所述低压侧电容的正负两极相并联。
优选的，所述后级H桥包括四个主动开关管第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管；
各个主动开关管的集电极分别与反并联二极管的阴极相连接，发射极分别与反并联二极管的阳极相连接；第五开关管的发射极和第七开关管的集电极相连并作为第一高频变压器二次侧的G端，第六开关管的发射极和第八开关管的集电极相连作为第一高频变压二次侧的另一端H端；第五开关管与第六开关管的集电极相连并作为单级式隔离型斩波子模块后级部分的正极；第七开关管与第八开关管的发射极相连并作为子模块后级部分的负极。
优选的，所述钳位电路包括第一二极管，第二二极管，第三二极管，第四二极管、第一电容和第一电阻，第一二极管的阳极与第三二极管的阴极相连接并接入到第一高频变压器二次侧的G端；第二二极管的阳极与第三二极管的阴极相连接并接入到第一高频变压器的二次侧的H端；第一二极管，第三二极管的阴极和第二二极管，第四二极管的阳极分别与第一电容和第一电阻的两端相并联。
优选的，所述单级式隔离型全桥子模块包括上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块，上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块前级并联，后级反接串联，上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块均包括前级H桥、后级H桥和钳位电路。
优选的，所述上单级式隔离型斩波子模块的前级H桥包括四个开关管，四个开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，第一开关管与第三开关管串联，第二开关管与第四开关管串联，两个串联桥臂并联，第一开关管的集电极和第二开关管的集电极的相连作为该主动H桥的正极端口，第三开关管的发射极和第四开关管的发射极相连作为该主动H桥的负极端口；第一开关管的发射极和第三开关管的集电极相连后与第二高频变压器的一次侧端口连接，第二开关管的发射极和第四开关管的集电极相连后与第二高频变压器的一次侧另一端口连接。
优选的，所述上单级式隔离型斩波子模块的后级H桥包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第五开关管与第七开关管串联，第六开关管与第八开关管串联，第五开关管的集电极和第六开关管的集电极相连作为该H桥的正极端口，第七开关管的发射极和第八开关管的发射极相连作为该H桥的负极端口，第五开关管的发射极和第七开关管的集电极相恋后与第二高频变压器二次侧端口I连接，第六开关管的发射极和第八开关管的集电极相连后与第二高频变压器二次侧的另一端口J连接。
优选的，所述上单级式隔离型斩波子模块的钳位电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容和第一电阻，第一二极管的阳极与第三二极管的阴极相连接并接入到第二高频变压器二次侧的I端，第二二极管的阳极和第四二极管的阴极相连并接入到第二高频变压器二次侧的J端，第一二极管、第三二极管的阴极和第二二极管、第四二极管的阳极分别与第一电容和第一电阻并联。
优选的，所述下单级式隔离型斩波子模块的前级H桥包括四个开关管，四个开关管分别为第九开关管、第十开关管、第十一开关管、第十二开关管，第九开关管与第十一开关管串联，第十开关管与第十二开关管串联，两个串联桥臂并联，第九开关管的集电极和第十开关管的集电极的相连作为该主动H桥的正极端口，第十一开关管的发射极和第十二开关管的发射极相连作为该主动H桥的负极端口；第九开关管的发射极和第十一开关管的集电极相连后与第三高频变压器的一次侧端口连接，第十开关管的发射极和第十二开关管的集电极相连后与第三高频变压器的一次侧另一端口连接。
优选的，所述下单级式隔离型斩波子模块的后级H桥包括第十三开关管、第十四开关管、第十五开关管和第十六开关管，第十三开关管与第十五开关管串联，第十四开关管与第十六开关管串联，第十三开关管的集电极和第十四开关管的集电极相连作为该H桥的正极端口，第十五开关管的发射极和第十六开关管的发射极相连作为该H桥的负极端口，第十三开关管的发射极和第十五开关管的集电极相恋后与第三高频变压器二次侧端口M连接，第十四开关管的发射极和第八开关管的集电极相连后与第三高频变压器二次侧的另一端口N连接。
所述下单级式隔离型斩波子模块的钳位电路包括第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第二电容和第二电阻，第五二极管的阳极与第七二极管的阴极相连接并接入到第二高频变压器二次侧的I端，第六二极管的阳极和第八二极管的阴极相连并接入到第二高频变压器二次侧的J端，第五二极管、第七二极管的阴极和第六二极管、第八二极管的阳极分别与第二电容和第二电阻并联。
与现有技术相比，本发明的优点是：
(1)所提出的变换器能够将各级联模块端口能量都汇集至公共直流侧，通过隔离型(斩波、全桥)模块可实现不同中压交直流电压等级配比。克服了传统MMC中压交直流电压等级固定的局限性，适用于更多的应用场景。
(2)由于该拓扑结构的各个子模块ICC端口电压极性为正，所以不需要像周波变换器一样串入两个方向相反的主动管开关管，以保证在端口电压为负时能够构成通路。避免了传统单级变换AC-DC变换器二次侧换流问题。
(3)该变换器的高压侧没有电容。这是由于本发明通过前级和后级的开关组合实现了高压侧脉宽调制，该脉宽调制的电压方波通过高频变压器由前级部本的低压直流侧电容来支撑，因此在后级部分即高压侧不再需要电容支撑；同时对于三相结构而言，每相的二倍频功率波动被转移至公共低压直流母线相互抵消，因此低压侧也不需要太大的电容来支撑，与两级式变换器相比，减少了大量的稳压电容，缩小了装置的体积，提高了功率的密度。
(4)本发明由于后级部分没有电容，后级的端口电压直接有变压器变比决定，上、下桥臂输出电压的稳态和动态特性相对稳定，与MMC相比无需繁琐的采样电路和复杂的均压控制，降低了控制的难度同时也增加了系统的可靠性和经济性。
附图说明
图1基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器单相拓扑示意图；
图2基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器三相拓扑示意图；
图3为本发明单级式隔离型斩波模块ICC的结构示意图；
图4为本发明单级式隔离型全桥模块IBC的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参阅图1至图4基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，所述变换器包括三个相单元相互并联在高压直流侧端口，每个相单元由上下两个桥臂组成，从每相上下桥臂的连接点引出后串联一个滤波电感为高压交流侧端口，每个桥臂由x个单级式隔离型斩波子模块，y个单级式隔离型全桥子模块和一个桥臂电抗器组成。
所述变换器为三相系统结构如图2，由单级式隔离型斩波模块图3和单级式隔离型全桥模块图4构成。
其中图2包括三个相单元相互并联在高压直流侧端口PHVDC、NHVDC，每个相单元由上下两个桥臂组成，从每相上下桥臂的连接点N1，N2，N3引出后串联一个滤波电感为高压交流侧端口a、b、c，每个桥臂由x个单级式隔离型斩波子模块ICC，y个单级式隔离型全桥子模块IBC和一个桥臂电抗器Lm组成。
所述单级式隔离型斩波子模块包括前级H桥、后级H桥和纤维电路，所述前级H桥由四个主动开关管组成，且各个开关管的集电极与反并联二极管阴极相连接，发射极与反并联二极管的阳极相连接；
四个开关管分别为第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4，其中，第一开关管Q1的发射极与第三开关管Q3的集电极相连接并引出与第一高频变压器T一次侧的E端相连接；第二开关管Q2的发射极与第四开关管Q4的集电极相连接并引出与第一高频变压器T一次侧的F端相连接；第一开关管Q1和第三开关管Q3的集电极相连，第二开关管Q2和第四开关管Q4的发射极相连，第一开关管Q1和第三开关管Q3的集电极与第二开关管Q2和第四开关管Q4的发射极分别再与所述低压侧电容Cdcl的正负两极相并联。
所述后级H桥包括四个主动开关管第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8；
各个主动开关管的集电极分别与反并联二极管的阴极相连接，发射极分别与反并联二极管的阳极相连接；第五开关管Q5的发射极和第七开关管Q7的集电极相连并作为第一高频变压器T二次侧的G端，第六开关管Q6的发射极和第八开关管Q8的集电极相连作为第一高频变压二次侧的另一端H端；第五开关管Q5与第六开关管Q6的集电极相连并作为单级式隔离型斩波子模块后级部分的正极C；第七开关管Q7与第八开关管Q8的发射极相连并作为子模块后级部分的负极D。
所述钳位电路包括第一二极管D1，第二二极管D2，第三二极管D3，第四二极管D4、第一电容C1和第一电阻R1，第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极相连接并接入到第一高频变压器T二次侧的G端；第二二极管D2的阳极与第三二极管D3的阴极相连接并接入到第一高频变压器T的二次侧的H端；第一二极管D1，第三二极管D3的阴极和第二二极管D2，第四二极管D4的阳极分别与第一电容C1和第一电阻R1的两端相并联。
所述单级式隔离型全桥子模块包括上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块，上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块前级并联，后级反接串联，上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块均包括前级H桥、后级H桥和钳位电路。
所述上单级式隔离型斩波子模块的前级H桥包括四个开关管，四个开关管分别为第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4，第一开关管Q1与第三开关管Q3串联，第二开关管Q2与第四开关管Q4串联，两个串联桥臂并联，第一开关管Q1的集电极和第二开关管Q2的集电极的相连作为该主动H桥的正极端口P1，第三开关管Q3的发射极和第四开关管Q4的发射极相连作为该主动H桥的负极端口N1；第一开关管Q1的发射极和第三开关管Q3的集电极相连后与第二高频变压器T1的一次侧端口连接，第二开关管Q2的发射极和第四开关管Q4的集电极相连后与第二高频变压器T1的一次侧另一端口连接。
所述上单级式隔离型斩波子模块的后级H桥包括第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8，第五开关管Q5与第七开关管Q7串联，第六开关管Q6与第八开关管Q8串联，第五开关管Q5的集电极和第六开关管Q6的集电极相连作为该H桥的正极端口C，第七开关管Q7的发射极和第八开关管Q8的发射极相连作为该H桥的负极端口D，第五开关管Q5的发射极和第七开关管Q7的集电极相恋后与第二高频变压器二次侧端口I连接，第六开关管Q6的发射极和第八开关管的集电极相连后与第二高频变压器二次侧的另一端口J连接。
所述上单级式隔离型斩波子模块的钳位电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1和第一电阻R1，第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极相连接并接入到第二高频变压器二次侧的I端，第二二极管D2的阳极和第四二极管D4的阴极相连并接入到第二高频变压器二次侧的J端，第一二极管D1、第三二极管D3的阴极和第二二极管D2、第四二极管D4的阳极分别与第一电容C1和第一电阻R1并联。
所述下单级式隔离型斩波子模块的前级H桥包括四个开关管，四个开关管分别为第九开关管Q9、第十开关管Q10、第十一开关管Q11、第十二开关管Q12，第九开关管与第十一开关管串联，第十开关管与第十二开关管串联，两个串联桥臂并联，第九开关管的集电极和第十开关管的集电极的相连作为该主动H桥的正极端口P2，第十一开关管的发射极和第十二开关管的发射极相连作为该主动H桥的负极端口N2；第九开关管的发射极和第十一开关管的集电极相连后与第三高频变压器T2的一次侧端口K连接，第十开关管的发射极和第十二开关管的集电极相连后与第三高频变压器T2的一次侧另一端口L连接。
所述下单级式隔离型斩波子模块的后级H桥包括第十三开关管Q13、第十四开关管Q14、第十五开关管Q15和第十六开关管Q16，第十三开关管与第十五开关管串联，第十四开关管与第十六开关管串联，第十三开关管的集电极和第十四开关管的集电极相连作为该H桥的正极端口E，第十五开关管的发射极和第十六开关管的发射极相连作为该H桥的负极端口F，第十三开关管的发射极和第十五开关管的集电极相恋后与第三高频变压器二次侧端口M连接，第十四开关管的发射极和第八开关管的集电极相连后与第三高频变压器二次侧的另一端口N连接。
所述下单级式隔离型斩波子模块的钳位电路包括第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第二电容C2和第二电阻R2，第五二极管的阳极与第七二极管的阴极相连接并接入到第二高频变压器二次侧的I端，第六二极管的阳极和第八二极管的阴极相连并接入到第二高频变压器二次侧的J端，第五二极管、第七二极管的阴极和第六二极管、第八二极管的阳极分别与第二电容和第二电阻并联。
第二高频变压器T1，端子(G、H)为第二频变压器T1一次侧的两个端子，端子(I、J)为第二变压器T1二次侧的两个端子，端子(G、I)为同名端；所述下子模块的中间部分包括第三高频变压器T2，端子(K、L)为第三高频变压器T2一次侧的两个端子，端子(M、N)为第三高频变压器T2二次侧的两个端子，端子(K、M)为同名端。
所述基于混合模块下的隔离型模块化级联变换器，若忽略桥臂电压，下列方程(1)显示了该上下桥臂级联子模块调制比与模块端口电压关系，假设ICC模块上下桥臂各有x个，IBC模块上下各有y个。
VICCu是上桥臂单级式隔离型斩波模块输出电压，VICCl是下桥臂单级式隔离型斩波模块输出电压，VIBCu是上桥臂单级式隔离型全桥模块输出电压，VIBCl是下桥臂单级式隔离型全桥模块输出电压。
所述ICC的上下桥臂调制比为交直流混合调制比du与dl，其中du为上桥臂子模块调制比，dl为下桥臂子模块调制比。du与dl由直流调制比D和交流调制比d相加而成，当D等于0.5时，dm需0≤dm≤0.5以满足式(2)。
所述IBC的上下子模块调制比为交直流混合调制比du与dl，其中du为上子模块调制比，dl为下子模块调制比。则由式(2)可得上桥臂的IBC调制比为(du-dl)即2da，下桥臂的IBC调制比(dl-du)即为-2da。
所述混合模块级联结构的中压直流侧电压为
中压交流侧电压为
若调整ICC和与IBC模块的数量x与y即可获得中压侧交直流电压任意配比。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (11)

1.基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：包括变换器，所述变换器包括三个相单元相互并联在高压直流侧端口，每个相单元由上下两个桥臂组成，从每相上下桥臂的连接点引出后串联一个滤波电感为高压交流侧端口，每个桥臂由x个单级式隔离型斩波子模块，y个单级式隔离型全桥子模块和一个桥臂电抗器组成。
2.如权利要求1所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述单级式隔离型斩波子模块包括前级H桥、后级H桥和纤维电路，所述前级H桥由四个主动开关管组成，且各个开关管的集电极与反并联二极管阴极相连接，发射极与反并联二极管的阳极相连接；
四个开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，其中，第一开关管的发射极与第三开关管的集电极相连接并引出与第一高频变压器一次侧的E端相连接；第二开关管的发射极与第四开关管的集电极相连接并引出与第一高频变压器一次侧的F端相连接；第一开关管和第三开关管的集电极相连，第二开关管和第四开关管的发射极相连，第一开关管和第三开关管的集电极与第二开关管和第四开关管的发射极分别再与所述低压侧电容的正负两极相并联。
3.如权利要求2所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述后级H桥包括四个主动开关管第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管；
各个主动开关管的集电极分别与反并联二极管的阴极相连接，发射极分别与反并联二极管的阳极相连接；第五开关管的发射极和第七开关管的集电极相连并作为第一高频变压器二次侧的G端，第六开关管的发射极和第八开关管的集电极相连作为第一高频变压二次侧的另一端H端；第五开关管与第六开关管的集电极相连并作为单级式隔离型斩波子模块后级部分的正极；第七开关管与第八开关管的发射极相连并作为子模块后级部分的负极。
4.如权利要求3所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述钳位电路包括第一二极管，第二二极管，第三二极管，第四二极管、第一电容和第一电阻，第一二极管的阳极与第三二极管的阴极相连接并接入到第一高频变压器二次侧的G端；第二二极管的阳极与第三二极管的阴极相连接并接入到第一高频变压器的二次侧的H端；第一二极管，第三二极管的阴极和第二二极管，第四二极管的阳极分别与第一电容和第一电阻的两端相并联。
5.如权利要求1所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述单级式隔离型全桥子模块包括上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块，上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块前级并联，后级反接串联，上单级式隔离型斩波子模块和下单级式隔离型斩波子模块均包括前级H桥、后级H桥和钳位电路。
6.如权利要求5所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述上单级式隔离型斩波子模块的前级H桥包括四个开关管，四个开关管分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，第一开关管与第三开关管串联，第二开关管与第四开关管串联，两个串联桥臂并联，第一开关管的集电极和第二开关管的集电极的相连作为该主动H桥的正极端口，第三开关管的发射极和第四开关管的发射极相连作为该主动H桥的负极端口；第一开关管的发射极和第三开关管的集电极相连后与第二高频变压器的一次侧端口连接，第二开关管的发射极和第四开关管的集电极相连后与第二高频变压器的一次侧另一端口连接。
7.如权利要求6所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述上单级式隔离型斩波子模块的后级H桥包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第五开关管与第七开关管串联，第六开关管与第八开关管串联，第五开关管的集电极和第六开关管的集电极相连作为该H桥的正极端口，第七开关管的发射极和第八开关管的发射极相连作为该H桥的负极端口，第五开关管的发射极和第七开关管的集电极相恋后与第二高频变压器二次侧端口I连接，第六开关管的发射极和第八开关管的集电极相连后与第二高频变压器二次侧的另一端口J连接。
8.如权利要求7所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述上单级式隔离型斩波子模块的钳位电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容和第一电阻，第一二极管的阳极与第三二极管的阴极相连接并接入到第二高频变压器二次侧的I端，第二二极管的阳极和第四二极管的阴极相连并接入到第二高频变压器二次侧的J端，第一二极管、第三二极管的阴极和第二二极管、第四二极管的阳极分别与第一电容和第一电阻并联。
9.如权利要求5所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述下单级式隔离型斩波子模块的前级H桥包括四个开关管，四个开关管分别为第九开关管、第十开关管、第十一开关管、第十二开关管，第九开关管与第十一开关管串联，第十开关管与第十二开关管串联，两个串联桥臂并联，第九开关管的集电极和第十开关管的集电极的相连作为该主动H桥的正极端口，第十一开关管的发射极和第十二开关管的发射极相连作为该主动H桥的负极端口；第九开关管的发射极和第十一开关管的集电极相连后与第三高频变压器的一次侧端口连接，第十开关管的发射极和第十二开关管的集电极相连后与第三高频变压器的一次侧另一端口连接。
10.如权利要求9所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述下单级式隔离型斩波子模块的后级H桥包括第十三开关管、第十四开关管、第十五开关管和第十六开关管，第十三开关管与第十五开关管串联，第十四开关管与第十六开关管串联，第十三开关管的集电极和第十四开关管的集电极相连作为该H桥的正极端口，第十五开关管的发射极和第十六开关管的发射极相连作为该H桥的负极端口，第十三开关管的发射极和第十五开关管的集电极相恋后与第三高频变压器二次侧端口M连接，第十四开关管的发射极和第八开关管的集电极相连后与第三高频变压器二次侧的另一端口N连接。
11.如权利要求10所述的基于混合模块的隔离型模块化多电平变换器拓扑结构，其特征在于：所述下单级式隔离型斩波子模块的钳位电路包括第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第二电容和第二电阻，第五二极管的阳极与第七二极管的阴极相连接并接入到第二高频变压器二次侧的I端，第六二极管的阳极和第八二极管的阴极相连并接入到第二高频变压器二次侧的J端，第五二极管、第七二极管的阴极和第六二极管、第八二极管的阳极分别与第二电容和第二电阻并联。
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