CN109639169B - 一种适用于电压型准z源逆变器的软开关电路 - Google Patents

一种适用于电压型准z源逆变器的软开关电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力电子变换技术领域，特别是一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，所述电压型准Z源逆变器由直流电源V DC、阻抗网络、软开关电路、逆变桥、滤波器和交流电网或交流负载级联构成，所述软开关电路连接于阻抗网络与逆变桥之间，所述软开关电路包括谐振电感L r、谐振电容C r、主功率开关管SC及其反并联二极管Dsc、辅助功率开关管Sal及其反并联二极管Dsal。该软开关电路可实现电压型准Z源逆变器直通桥臂的软开关，减少准Z源逆变器直通状态的开关损耗。

Description

一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路
技术领域
本发明涉及电力电子变换技术领域，特别是一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路。
背景技术
准Z源逆变器具有单级升降压、结构简洁、允许桥臂直通、输入电流连续、阻抗网络电容电压应力小、没有启动电流冲击等优点，适合应用在光伏、风力等输入电压变化范围大的新能源发电场合。当准Z源逆变器工作状态切换到直通状态时，直通桥臂会承受较大的电流应力。如果直通桥臂的开通是硬开通，显然会产生较大的开关损耗。直通桥臂的开关损耗是准Z源逆变器开关损耗的重要组成部分。因此，实现直通桥臂的软开关具有重要的研究意义。
目前，能够实现直通桥臂软开关的方案主要有两种，一种是采用有源箝位软开关技术的串联谐振软开关电路，另一种是借助耦合电感的并联谐振软开关电路。
采用有源箝位软开关技术的串联谐振软开关电路中辅助谐振电路由一个有源开关器件、一个谐振电感和一个钳位电容组成，通过采用新型的空间矢量调制策略实现了开关管的零电压开关，能够抑制逆变桥反并联二极管的反向恢复过程，具有控制简单、硬件成本低、开关管的电压应力小等优点，但是这种软开关电路的谐振电感被安置在直流母线上，增加了辅助谐振单元的总损耗；另一种是借助耦合电感的并联谐振软开关电路，辅助谐振电路中采用具有相同匝数的耦合电感、辅助开关管和阻断二极管来实现直通桥臂的软开关，存在谐振电路拓扑复杂、硬件成本高、辅助开关管电流应力大、损耗大等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，该软开关电路可实现电压型准Z源逆变器直通桥臂的软开关，减少准Z源逆变器直通状态的开关损耗。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，所述电压型准Z源逆变器由直流电源V DC、阻抗网络、软开关电路、逆变桥、滤波器和交流电网或交流负载级联构成，所述软开关电路连接于阻抗网络与逆变桥之间，所述软开关电路包括谐振电感L r、谐振电容C r、主功率开关管SC及其反并联二极管Dsc、辅助功率开关管Sal及其反并联二极管Dsal。
进一步地，所述软开关电路中，谐振电感L r一端与所述阻抗网络相连，谐振电感L r另一端与辅助开关管Sal的发射极相连，主功率开关管SC的集电极与谐振电容C r一端以及所述阻抗网络相连，主功率开关管SC的发射极与辅助开关管Sal的集电极、谐振电容C r另一端以及所述逆变桥的正输入端相连。
进一步地，所述阻抗网络包括功率二极管D1、第一储能电容C 1、第二储能电容C 2、第一储能电感L 1和第二储能电感L 2；所述直流电源V DC的正极与所述第一储能电感L 1一端相连，第一储能电感L 1另一端与第二储能电容C 2的阴极、二极管D1的阳极以及所述软开关电路的谐振电感L r一端相连，所述二极管D1的阴极与第一储能电容C 1的阳极和第二储能电感L 2一端相连，第二储能电感L 2另一端与第二储能电容C 2的阳极、所述软开关电路的谐振电容C r一端和主功率开关管SC的集电极相连，所述直流电源V DC的负极与所述第一储能电容C 1的阴极相连。
进一步地，所述逆变桥为三相逆变桥，所述三相逆变桥主要由6个功率开关管及其各自的反并联二极管组成，所述三相逆变桥的正输入端由第一功率开关管S1、第三功率开关管S3和第五功率开关管S5的集电极相连在一起组成，负输入端由第四功率开关管S4、第六功率开关管S6和第二功率开关管S2的发射极相连在一起组成，所述三相逆变桥的负输入端与所述直流电源V DC的负极相连；所述第一功率开关管S1、第三功率开关管S3和第五功率开关管S5的发射极分别与第四功率开关管S4、第六功率开关管S6和第二功率开关管S2的集电极相连，构成A相、B相和C相桥臂。
进一步地，所述滤波器为包括A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc的三相滤波器，且L fa=L fb=L fc；所述交流电网为包括A相交流电网电压源e a、B相交流电网电压源e b和C相交流电网电压源e c的三相交流电网电压源，所述交流负载为包括A相交流负载Za、B相交流负载Zb和C相交流负载Zc的三相交流负载；所述三相滤波器中，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc一端分别与A相、B相、C相桥臂相连，当滤波器级联交流电网时，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fa和C相滤波电感L fa另一端分别与A相交流电网电压源e a、B相交流电网电压源e b和C相交流电网电压源e c一端相连，三相交流电网电压源的另一端相连在一起；当滤波器级联交流负载时，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc另一端分别与A相交流负载Za、B相交流负载Zb和C相交流负载Zc一端相连，三相交流负载另一端相连在一起。
进一步地，所述软开关电路的辅助功率开关管Sal和三相逆变桥的各功率开关管S1~S6分别具有寄生电容，所述各寄生电容均参与谐振过程。
进一步地，当软开关电路的辅助功率开关管Sal和三相逆变桥的各功率开关管S1~S6的寄生电容无法实现准Z源逆变器的软开关功能时，在功率开关管Sal或S1~S6的集电极与发射极之间需另外再并联谐振电容。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：在电压型准Z源逆变器中加入由一个谐振电感、一个谐振电容和两个双向功率开关管组成的软开关电路。准Z源逆变器直通前，软开关电路开始工作，谐振电感、谐振电容和逆变桥中关断功率开关管的寄生电容等发生谐振，实现了直通时刻准Z源逆变器逆变桥直通桥臂开关管的零电压开通，减小了准Z源逆变器的开关损耗和电压电流尖峰，降低了开关噪声。相比已有的适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，本发明具有结构简单、硬件成本低、开关损耗小等优点。
附图说明
图1是本发明实施例适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路的电路结构示意图。
图2是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器的四段直通改进空间矢量调制策略在扇区I区间的驱动波形示意图。
图3是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器的四段直通改进空间矢量调制策略在扇区II区间的驱动波形示意图。
图4是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器的四段直通改进空间矢量调制策略在扇区III区间的驱动波形示意图。
图5是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器的四段直通改进空间矢量调制策略在扇区IV区间的驱动波形示意图。
图6是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器的四段直通改进空间矢量调制策略在扇区V区间的驱动波形示意图。
图7是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器的四段直通改进空间矢量调制策略在扇区VI区间的驱动波形示意图。
图8是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在扇区I区间零矢量（111）作用下的波形示意图。
图9是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段一(t 0-t 1)的等效电路示意图。
图10是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段二(t 1-t 2)的等效电路示意图。
图11是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段三(t 2-t 3)的等效电路示意图。
图12是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段四(t 3-t 4)的等效电路示意图。
图13是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段五(t 4-t 5)的等效电路示意图。
图14是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段六(t 5-t 6)的等效电路示意图。
图15是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段七(t 6-t 7)的等效电路示意图。
图16是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段八(t 7-t 8)的等效电路示意图。
图17是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段九(t 9-t 10)的等效电路示意图。
图18是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中的阶段十(t 10-t 11)的等效电路示意图。
图19是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器接三相交流电网（并网）的控制策略示意图。
图20是本发明实施例中具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器接三相交流负载（离网）的控制策略示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例的软开关电路及其应用于三相电压型准Z源逆变器的电路结构示意图。如图1所示，该三相电压型准Z源逆变器由直流电源V DC、阻抗网络、软开关电路、三相逆变桥、三相滤波器和三相交流电网电压源或三相交流负载级联构成，本发明的软开关电路连接于阻抗网络与逆变桥之间。其中，阻抗网络包括功率二极管D1、第一储能电容C 1、第二储能电容C 2、第一储能电感L 1和第二储能电感L 2；软开关电路包括谐振电感L r、谐振电容C r、主功率开关管SC及其反并联二极管Dsc、辅助功率开关管Sal及其反并联二极管Dsal；三相逆变桥主要由6个功率开关管Si及其各自的反并联二极管DSi组成，其中i = 1, 2, …, 6；三相滤波器包括A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc，且L fa=L fb=L fc=L f，其中L f为定值；三相交流电网电压源包括A相交流电网电压源e a、B相交流电网电压源e b和C相交流电网电压源e c；三相交流负载包括A相交流负载Za、B相交流负载Zb和C相交流负载Zc。
阻抗网络中，第一储能电感L 1一端与直流电源V DC的正极相连，第一储能电感L 1另一端与第二储能电容C 2的阴极、二极管D1的阳极以及软开关电路的谐振电感L r一端相连，二极管D1的阴极与第一储能电容C 1的阳极和第二储能电感L 2一端相连，第二储能电感L 2另一端与第二储能电容C 2的阳极、软开关电路的谐振电容C r一端和主功率开关管SC的集电极相连，第一储能电容C 1的阴极与直流电源V DC的负极相连。
软开关电路中，谐振电感L r一端与阻抗网络的第一储能电感L 1另一端、第二储能电容C 2的阴极和二极管D1的阳极相连，谐振电感L r另一端与辅助开关管Sal的发射极相连，主功率开关管SC的集电极与谐振电容C r一端以及阻抗网络的第二储能电感L 2另一端、第二储能电容C 2的阳极相连，主功率开关管SC的发射极与辅助开关管Sal的集电极、谐振电容C r另一端以及三相逆变桥的正输入端相连。
三相逆变桥的正输入端由第一功率开关管S1、第三功率开关管S3和第五功率开关管S5的集电极相连在一起组成，负输入端由第四功率开关管S4、第六功率开关管S6和第二功率开关管S2的发射极相连在一起组成，三相逆变桥的负输入端与阻抗网络的第一储能电容C 1阴极和直流电源V DC的负极相连；第一功率开关管S1、第三功率开关管S3和第五功率开关管S5的发射极分别与第四功率开关管S4、第六功率开关管S6和第二功率开关管S2的集电极相连，构成A相、B相和C相桥臂。
三相滤波器中，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc一端分别与A相、B相、C相桥臂相连。当滤波器级联交流电网时，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc另一端分别与A相交流电网电压源e a、B相交流电网电压源e b和C相交流电网电压源e c一端相连，三相交流电网电压源的另一端相连在一起；当滤波器级联交流负载时，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc另一端分别与A相交流负载Za、B相交流负载Zb和C相交流负载Zc一端相连，三相交流负载另一端相连在一起。
软开关电路的辅助功率开关管Sal和三相逆变桥的各功率开关管S1~S6分别具有寄生电容，所述各寄生电容均参与谐振过程。当软开关电路的辅助功率开关管Sal和三相逆变桥的各功率开关管S1~S6的寄生电容无法实现准Z源逆变器的软开关功能时，在功率开关管Sal或S1~S6的集电极与发射极之间需另外再并联谐振电容。
本发明在传统空间矢量调制的基础上提出了一种四段直通改进空间矢量调制策略，其在六个扇区的驱动波形，如图2至图7所示。在进入零矢量时，主功率开关管Sc、辅助功率开关管Sal导通。由于谐振电感L r，辅助功率开关管Sal实现了零电流的开通。第二储能电容C 2容值很大，其上的电压U c2基本不变，经过主功率开关管Sc和辅助功率开关管Sal直接加在谐振电感L r上，谐振电感L r两端的电压左负右正，谐振电感电流i Lr电流正向增大。当谐振电感L r电流i Lr达到设定值I Lr时，关断主功率开关管Sc，则谐振电感L r、谐振电容C r和三相逆变桥中关断开关管的谐振电容（C s1、C s3、C s5）或（C s4、C s6、C s2）发生谐振，谐振电容C r充电，谐振电容（ C s1、C s3、C s5）或（C s4、C s6、C s2）放电，为直通桥臂中功率开关管的零电压开通创造了条件。由于谐振电容C r两端电压不能突变，主功率开关管Sc能够实现零电压关断。此后，谐振电感L r两端的电压左正右负，谐振电感L r电流i Lr逐渐减小到零并通过反并联二极管Dsal反向增大，由于反并联二极管Dsal的箝位作用，辅助功率开关管Sal可以实现零电压关断。当第一储能电感L 1和第二储能电感L 2的电流满足i L1+i L2=|i Lr|时，阻抗网络储能电感由去磁状态变为充磁状态。此时，谐振电感L r和谐振电容C r发生谐振，主功率开关管Sc集射极两端电压逐渐减小到零，其反并联二极管Dsc导通，为主功率开关管Sc的零电压开通创造了条件。功率开关管Sc导通后，谐振电感L r两端的电压左负右正，谐振电感电流i Lr逐渐减小，流过功率开关管Sc的电流i sc逐渐增大。当谐振电感电流i Lr减小到零时，Dsal实现了零电流关断。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在扇区I至扇区VI区间的驱动波形，如图2至图7所示。为了便于分析，以扇区I零矢量（111）区间为例进行分析，即图2中t 7 '-t 17 '区间，其详细展开图如图8所示。图9至图18给出了图8中的时间区间的电路等效图。下面以图1所示的电路结构和图8所示的工作波形，结合图9至图18详细说明本发明的具体工作过程。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段一(t 0-t 1)区间的等效电路，如图9所示。t 0时刻，辅助功率开关管Sal导通，由于Sal串联谐振电感L r，Sal实现了零电流导通。C 2容值很大，其上的电压U c2基本不变，经过主功率开关管Sc和辅助功率开关管Sal直接加在谐振电感L r上，谐振电感电流i Lr电流正向增大。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段二(t 1-t 2) 区间的等效电路，如图10所示。t 1时刻，关断主功率开关管Sc，由于谐振电容C r的箝位作用，Sc为零电压关断。此时, 谐振电感L r、谐振电容Cr和逆变桥侧功率开关管S4、S6、S2的寄生电容C s4、C s6、C s2开始谐振，C r充电，C s4、C s6、C s2放电。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段三(t 2-t 3)区间的等效电路，如图11所示。t 2时刻，C s4、C s6、C s2两端电压减小到零。主功率开关管Sc两端的电压升高为U pn，此时，L r与C s4、C s6、C s2、C r谐振停止。谐振电感L r两端的电压左正右负，谐振电感电流i Lr开始正向减小。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段四(t 3-t 4)区间的等效电路，如图12所示。功率开关管S2开通，由于S2的反并联二极管Ds2的导通箝位作用，能够实现S2的零电压开通。此时，谐振电感电流i Lr继续正向减小。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段五(t 4-t 5)区间的等效电路，如图13所示。t 4时刻，谐振电感电流减小到零。此后，谐振电感电流i Lr经由辅助功率开关管Sal的反并联二极管Dsal开始反向增大。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段六(t 5-t 6)区间的等效电路，如图14所示。t 5时刻，关断功率开关管Sal。由于二极管Dsal导通箝位，辅助功率开关管Sal为零电压关断。谐振电感电流i Lr继续反向增大。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段七(t 6-t 7)区间的等效电路，如图15所示。t 6时刻，i L1+i L2=|i Lr|，阻抗网络储能电感退出去磁状态，第一储能电感L 1经过谐振电感L r、辅助开关Sal的反并联二极管Dsal、直通桥臂S2、S5和直流电源V DC构成充磁回路；第二储能电感L 2经过第二储能电容C 2、谐振电感L r、辅助开关Sal的反并联二极管Dsal、逆变桥直通桥臂S2、S5和第一储能电容C 1处于充磁状态。在此过程中，阻抗网络二极管D1截止，谐振电感L r和谐振电容C r发生谐振，C r处于放电状态，主功率开关管Sc两端的电压逐渐减小。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段八(t 7-t 8)区间的等效电路，如图16所示。t 7时刻，谐振电容C r两端电压为零，主功率开关管Sc的反并联二极管Dsc导通箝位，为主功率开关管Sc创造零电压开通条件，L r与Cr谐振停止。该阶段中，阻抗网络第一储能电感L 1经由谐振电感L r、辅助开关Sal的反并联二极管Dsal、逆变桥直通桥臂S2、S5和直流电源V DC处于充磁状态，阻抗网络第二储能电感L 2经由第二储能电容C 2、谐振电感L r、辅助开关Sal的反并联二极管Dsal、逆变桥直通桥臂S2、S5和第一储能电容C 1处于充磁状态。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段九(t 8-t 9)区间的等效电路，如图17所示。t 8时刻，主功率开关管Sc零电压开通。由于谐振电感L r两端电压左负右正，阻抗网络中储能电感处于充磁状态，电感电流经过谐振电感电流i Lr的部分逐渐减小，经过主功率开关管Sc的电流i sc逐渐增大。
本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在图8中阶段十(t 9-t 10)区间的等效电路，如图18所示。t 9时刻，谐振电感电流i Lr,降到零，辅助功率开关管Sal的并联二极管Dsal实现了零电流关断。此时，阻抗网络第一储能电感L 1经由第二储能电容C 2、主功率开关管Sc、逆变桥直通桥臂S2、S5和直流电源V DC处于充磁状态；阻抗网络第二储能电感L 2经由主功率开关管Sc、逆变桥直通桥臂S2、S5和第一储能电容C 1处于充磁状态。
由于本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器在t 10-t 21区间与t 0-t 10区间工作模式相同，在此不再赘述。
图19、图20分别给出了本发明具有软开关电路的三相电压型准Z源逆变器接三相交流电网（并网）、三相交流负载（离网）的控制策略。控制策略包含储能电容电压u c1电压环控制以及三相并网电流环控制（图19）或三相输出电压环控制（图20），通过调节直通占空比D0来保持储能电容电压u c1恒定来间接实现直流母线电压的控制，通过逆变器调制度M的调节来实现并网输出电流或离网输出电压的控制。
如图19所示，当该三相电压型准Z源逆变器接三相交流电网（并网）时，其控制原理如下：三相交流电网的电压信号e a、e b、e c被采样电路采样后，通过锁相环得到电网电压相位角θ和坐标变换后d、q轴的电压信号e d、e q。储能电容电压的采样信号u c1和参考电压U c1 *的误差经过PI调节得到直通占空比D0，控制u c1恒定，从而实现对逆变器直流母线电压的间接控制。逆变桥侧i Lfa、i Lfb、i Lfc电流采样信号通过坐标变换得到同步旋转dq坐标系下的电流信号i Ld、i Lq与电流基准信号i Ld *、i Lq *比较，经过PI调节器得到电压参考信号u Ld *、u Lq *，参考信号u Ld *、u Lq *引入前馈量 -ωL f i Lq和ωL f i Ld实现dq轴间解耦，并和电网电压e d、e q前馈控制共同生成逆变器输出电压的参考值u d *、u q *，将其经过dq/αβ坐标变换得到空间矢量调制所需的指令电压信号u α *、u β *，与直通占空比D 0一起生成功率开关管S al、Sc和S1~S6的驱动控制信号，从而实现了具有软开关电路的电压型准Z源逆变器的并网控制。
如图20所示，当该三相逆变器准Z源逆变器接三相交流负载（离网）时，其控制原理如下：储能电容电压的采样信号u c1和参考电压U c1 *的误差经过PI调节得到直通占空比D0，控制u c1恒定，从而实现对逆变器直流母线电压的间接控制。三相交流负载Za、Zb、Zc的电压u a、u b、u c被采样电路采样后，经过坐标变换得到αβ静止坐标系下电压信号u α、u β，与基准电压信号u αref、u βref比较，经过PR调节器得到电流内环的参考信号i α*、i β*；逆变桥侧i Lfa、i Lfb、i Lfc电流采样信号通过坐标变换得到静止αβ坐标系下的电流信号i α、i β与电流内环的参考信号i α*、i β*比较，经过PR调节器得到空间矢量调制所需的指令电压信号u α *、u β *，与直通占空比D 0一起生成功率开关管S al、Sc和S1~S6的驱动控制信号，从而实现了具有软开关电路的电压型准Z源逆变器的离网控制。
以上是本发明的软开关电路及其应用于三相电压型准Z源并网（或离网）逆变器的较佳实施例，其中，三相滤波器还可采用三相LCL滤波器或三相LC滤波器。本发明提出的软开关电路适合于各种单相或三相，并网或离网的电压型准Z源逆变器，包括传统的电压型准Z源逆变器和级联型在内的各种新型的具有较强升压能力的电压型准Z源逆变器，只需把软开关电路放置在逆变桥和阻抗网络之间，其中谐振电感Lr的一端连接在阻抗网络中最靠近逆变桥一侧的功率二极管的阳极。凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，其特征在于，所述电压型准Z源逆变器由直流电源V DC、阻抗网络、软开关电路、逆变桥、滤波器以及交流电网或交流负载级联构成，所述软开关电路连接于阻抗网络与逆变桥之间，所述软开关电路包括谐振电感L r、谐振电容C r、主功率开关管SC及其反并联二极管Dsc、辅助功率开关管Sal及其反并联二极管Dsal；
所述软开关电路中，谐振电感L r一端与所述阻抗网络相连，谐振电感L r另一端与辅助开关管Sal的发射极相连，主功率开关管SC的集电极与谐振电容C r一端以及所述阻抗网络相连，主功率开关管SC的发射极与辅助开关管Sal的集电极、谐振电容C r另一端以及所述逆变桥的正输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，其特征在于，所述阻抗网络包括功率二极管D1、第一储能电容C 1、第二储能电容C 2、第一储能电感L 1和第二储能电感L 2；所述直流电源V DC的正极与所述第一储能电感L 1一端相连，第一储能电感L 1另一端与第二储能电容C 2的阴极、二极管D1的阳极以及所述软开关电路的谐振电感L r一端相连，所述二极管D1的阴极与第一储能电容C 1的阳极和第二储能电感L 2一端相连，第二储能电感L 2另一端与第二储能电容C 2的阳极、所述软开关电路的谐振电容C r一端和主功率开关管SC的集电极相连，所述直流电源V DC的负极与所述第一储能电容C 1的阴极相连。
3.根据权利要求1所述的一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，其特征在于，所述逆变桥为三相逆变桥，所述三相逆变桥主要由6个功率开关管及其各自的反并联二极管组成，所述三相逆变桥的正输入端由第一功率开关管S1、第三功率开关管S3和第五功率开关管S5的集电极相连在一起组成，负输入端由第四功率开关管S4、第六功率开关管S6和第二功率开关管S2的发射极相连在一起组成，所述三相逆变桥的负输入端与所述直流电源V DC的负极相连；所述第一功率开关管S1、第三功率开关管S3和第五功率开关管S5的发射极分别与第四功率开关管S4、第六功率开关管S6和第二功率开关管S2的集电极相连，构成A相、B相和C相桥臂。
4.根据权利要求3所述的一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，其特征在于，所述滤波器为包括A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc的三相滤波器，且L fa=L fb=L fc；所述交流电网为包括A相交流电网电压源e a、B相交流电网电压源e b和C相交流电网电压源e c的三相交流电网电压源，所述交流负载为包括A相交流负载Za、B相交流负载Zb和C相交流负载Zc的三相交流负载；所述三相滤波器中，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc一端分别与A相、B相、C相桥臂相连，当滤波器级联交流电网时，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc另一端分别与A相交流电网电压源e a、B相交流电网电压源e b和C相交流电网电压源e c一端相连，三相交流电网电压源的另一端相连在一起；当滤波器级联交流负载时，A相滤波电感L fa、B相滤波电感L fb和C相滤波电感L fc另一端分别与A相交流负载Za、B相交流负载Zb和C相交流负载Zc一端相连，三相交流负载另一端相连在一起。
5.根据权利要求3所述的一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，其特征在于，所述软开关电路的辅助功率开关管Sal和三相逆变桥的各功率开关管S1~S6分别具有寄生电容，所述各寄生电容均参与谐振过程。
6.根据权利要求5所述的一种适用于电压型准Z源逆变器的软开关电路，其特征在于，当软开关电路的辅助功率开关管Sal和三相逆变桥的各功率开关管S1~S6的寄生电容无法实现准Z源逆变器的软开关功能时，在功率开关管Sal或S1~S6的集电极与发射极之间需另外再并联谐振电容。
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