CN114285307B

CN114285307B - Dc-ac变换器及系统

Info

Publication number: CN114285307B
Application number: CN202111670432.XA
Authority: CN
Inventors: 申潭
Original assignee: Foxess Co Ltd
Current assignee: Foxess Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114285307A

Abstract

本发明提出一种DC‑AC变换器及系统，涉及电源变换领域，包括两个开关管串联连接的第一桥臂、两个开关电感串联支路串联连接的第二桥臂，滤波电容连接在第一桥臂与第二桥臂的共节点之间，第五开关管连接在桥臂与母线电压之间，而仅需五个开关管即可实现从直流电到交流电的变换，开关管数量少，可减少DC‑AC变换系统的体积和成本，且在DC‑AC变换器的任一工作模态中仅有一个电感流过电流，另一个电感流过的电流为零，而使得流过的电流为零的电感不产生热量，如此可降低电感的温度，而可将电感做的更小或提高电感的性能。

Description

DC-AC变换器及系统

技术领域

本发明涉及电源变换领域，尤其涉及一种DC-AC变换器及系统。

背景技术

DC-AC变换器为电源领域的常用拓扑，其可以将直流电转换为交流电。在诸多领域，例如新能源发电行业得到广泛应用，比较普遍的做法是将PV、电池或经过整流处理后的风力等直流电转换为交流电以并入电网。

随着新能源的不断发展，对发电效率的要求越来越高。其中，DC-AC变换器作为发电系统的核心器件，直接影响发电系统的转换效率。因此，高效的DC-AC变换器对发电系统极其关键，它决定了整个发电系统的转换效率，寻求高效的DC-AC拓扑成为行业共同努力的方向。

发明内容

本发明提供一种DC-AC变换系统，包括：DC-AC变换器，包括：第一桥臂，包括第一开关管、第二开关管、第一二极管和第二二极管，第一开关管和第二开关管均包括第一端、第二端和控制端，第一开关管的第一端形成第一桥臂的第一端，第二开关管的第二端形成第一桥臂的第二端，第一开关管的第二端连接第二开关管的第一端，第一二极管的阴极连接第一开关管的第一端，第一二极管的阳极连接第一开关管的第二端，第二二极管的阴极连接第二开关管的第一端，第二二极管的阳极连接第二开关管的第二端；第二桥臂，包括第三开关管、第四开关管、第三二极管、第四二极管、第一电感和第二电感，第三开关管和第四开关管均包括第一端、第二端和控制端，第三开关管与第一电感串联连接形成第一串联支路，第四开关管与第二电感串联连接形成第二串联支路，第一串联支路的第一端形成第二桥臂的第一端，第二串联支路的第二端形成第二桥臂的第二端，第一串联支路的第二端连接第二串联支路的第一端，第一桥臂的第一端连接第二桥臂的第一端，并连接第五开关管的第二端，第一桥臂的第二端连接第二桥臂的第二端，并连接母线电压的负端及第一电容的第二端，第五开关管的第一端连接母线电压的正端及第一电容的第一端，第五二极管的阳极连接第五开关管的第二端，第五二极管的阴极连接第五开关管的第一端，第三二极管的阴极连接第三开关管的第一端，第三二极管的阳极连接第三开关管的第二端，第四二极管的阴极连接第四开关管的第一端，第四二极管的阳极连接第四开关管的第二端；滤波电容，滤波电容的第一端连接第一开关管与第二开关管的共节点，滤波电容的第一端连接第一串联支路与第二串联支路的共节点；控制器，被配置为输出开关控制信号至第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第五开关管的控制端，以控制DC-AC变换器实现直流电到交流电的变换，并在DC-AC变换器工作过程中第一电感和第二电感中仅有其中一者流过电流。

更进一步的，控制器控制DC-AC变换器工作在以下模式中的一者：第一工作模态的有功电感储能模式，控制器控制使得第五开关管、第三开关管及第二开关管工作，形成依次经过母线电压的正端、第五开关管、第一电感、第三开关管、滤波电容、第二开关管和母线电压的负端的电流路径；第一工作模态的无功电感储能模式，形成依次经过母线电压的负端、第二二极管、滤波电容、第三二极管、第一电感、第五二极管和母线电压的正端的电流路径；第二工作模态的有功电感续流模式，控制器控制使得第三开关管工作，形成依次经过第一电感、第三开关管、滤波电容和第一二极管，再到第一电感的电流路径；第二工作模态的无功电感续流模式，控制器控制使得第一开关管工作，形成依次经过第一电感、第一开关管、滤波电容和第三二极管，再到第一电感的电流路径；第三工作模态的有功电感储能模式，控制器控制使得第五开关管、第一开关管及第四开关管工作，形成依次经过母线电压的正端、第五开关管、第一开关管、滤波电容、第二电感、第四开关管和母线电压的负端的电流路径；第三工作模态的无功电感储能模式，形成依次经过母线电压的负端、第四二极管、第二电感、滤波电容、第一二极管、第五二极管和母线电压的正端的电流路径；第四工作模态的有功电感续流模式，控制器控制使得第四开关管工作，形成依次经过第二电感、第四开关管、第二二极管和滤波电容，再到第二电感的电流路径；第四工作模态的无功电感续流模式，控制器控制使得第二开关管工作，形成依次经过第二电感、滤波电容、第二开关管和第四二极管，再到第二电感的电流路径。

更进一步的，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第五开关管为MOSFET,其中第一开关管至第五开关管的第一端为漏极，第一开关管至第五开关管的第二端为源极，第一开关管至第五开关管的第三端为栅极。

更进一步的，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第五开关管为IGBT,其中第一开关管至第五开关管的第一端为集电极，第一开关管至第五开关管的第二端为发射极，第一开关管至第五开关管的第三端为基极。

更进一步的，第一二极管至第五二极管分别为第一开关管至第五开关管的体二极管。

更进一步的，第一电感的第一端形成第一串联支路的第一端，第一电感的第二端连接第三开关管的第一端，第三开关管的第二端形成第一串联支路的第二端。

更进一步的，第三开关管的第一端形成第一串联支路的第一端，第三开关管的第二端连接第一电感的第一端，第一电感的第二端连接形成第一串联支路的第二端。

更进一步的，第二电感的第一端形成第二串联支路的第一端，第二电感的第二端连接第四开关管的第一端，第四开关管的第二端形成第二串联支路的第二端。

更进一步的，第四开关管的第一端形成第二串联支路的第一端，第四开关管的第二端连接第二电感的第一端，第二电感的第二端形成第二串联支路的第二端。

本申请还提供一种DC-AC变换器，包括：第一桥臂，包括第一开关管、第二开关管、第一二极管和第二二极管，第一开关管和第二开关管均包括第一端、第二端和控制端，第一开关管的第一端形成第一桥臂的第一端，第二开关管的第二端形成第一桥臂的第二端，第一开关管的第二端连接第二开关管的第一端，第一二极管的阴极连接第一开关管的第一端，第一二极管的阳极连接第一开关管的第二端，第二二极管的阴极连接第二开关管的第一端，第二二极管的阳极连接第二开关管的第二端；第二桥臂，包括第三开关管、第四开关管、第三二极管、第四二极管、第一电感和第二电感，第三开关管和第四开关管均包括第一端、第二端和控制端，第三开关管与第一电感串联连接形成第一串联支路，第四开关管与第二电感串联连接形成第二串联支路，第一串联支路的第一端形成第二桥臂的第一端，第二串联支路的第二端形成第二桥臂的第二端，第一串联支路的第二端连接第二串联支路的第一端，第一桥臂的第一端连接第二桥臂的第一端，并连接第五开关管的第二端，第一桥臂的第二端连接第二桥臂的第二端，并连接母线电压的负端及第一电容的第二端，第五开关管的第一端连接母线电压的正端及第一电容的第一端，第五二极管的阳极连接第五开关管的第二端，第五二极管的阴极连接第五开关管的第一端，第三二极管的阴极连接第三开关管的第一端，第三二极管的阳极连接第三开关管的第二端，第四二极管的阴极连接第四开关管的第一端，第四二极管的阳极连接第四开关管的第二端；滤波电容，滤波电容的第一端连接第一开关管与第二开关管的共节点，滤波电容的第一端连接第一串联支路与第二串联支路的共节点。

本申请还提供一种DC-AC变换器，由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电感、第二电感、第一电容和滤波电容组成，其中第三开关管与第一电感串联连接形成第一串联支路，第四开关管与第二电感串联连接形成第二串联支路，第一开关管的第一端连接第一串联支路的第一端及第五开关管的第二端，第一开关管的第二端连接第二开关管的第一端及滤波电容的第一端，第二开关管的第二端连接第二串联支路的第二端、母线电压的负端及第一电容的第二端，第二串联支路的第一端连接第一串联支路的第二端及滤波电容的第二端，第五开关管的第一端连接母线电压的正端及第一电容的第一端，第一二极管至第五二极管的阴极分别连接第一开关管至第五开关管的第一端，第一二极管至第五二极管的阳极连接第一开关管至第五开关管的第二端，第一开关管至第五开关管的控制端用于接收开关控制信号。

更进一步的，第一电感的第一端形成第一串联支路的第一端，第一电感的第二端连接第三开关管的第一端，第三开关管的第二端形成第一串联支路的第二端；第二电感的第一端形成第二串联支路的第一端，第二电感的第二端连接第四开关管的第一端，第四开关管的第二端形成第二串联支路的第二端。

附图说明

图1为本申请一实施例的DC-AC变换系统的电路示意图。

图2为本申请另一实施例的第一串联支路的示意图。

图3为本申请另一实施例的第二串联支路的示意图。

图4为本申请另一实施例的DC-AC变换系统的电路示意图。

图5为本申请一实施例的DC-AC变换器的电路示意图。

图6为本申请另一实施例的DC-AC变换器的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请一实施例中，在于提供一种DC-AC变换系统，具体地，可参阅图1所示的本申请一实施例的DC-AC变换系统的电路示意图，其包括DC-AC变换器100和控制器200。

如图1所示，DC-AC变换器100包括第一桥臂、第二桥臂、第五开关管Q5、第一电容C1和滤波电容C2，第一桥臂包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一二极管D1和第二二极管D2，第一开关管Q1和第二开关管Q2均包括第一端、第二端和控制端，第一开关管Q1的第一端形成第一桥臂的第一端，第二开关管Q2的第二端形成第一桥臂的第二端，第一开关管Q1的第二端连接第二开关管Q2的第一端，第一二极管D1的阴极连接第一开关管Q1的第一端，第一二极管D1的阳极连接第一开关管Q1的第二端，第二二极管D2的阴极连接第二开关管Q2的第一端，第二二极管D2的阳极连接第二开关管Q2的第二端；第二桥臂包括第三开关管Q3、第四开关管Q4、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电感L1和第二电感L2，第三开关管Q3和第四开关管Q4均包括第一端、第二端和控制端，第三开关管Q3与第一电感L1串联连接形成第一串联支路，第四开关管Q4与第二电感L2串联连接形成第二串联支路，第一串联支路的第一端形成第二桥臂的第一端，第二串联支路的第二端形成第二桥臂的第二端，第一串联支路的第二端连接第二串联支路的第一端，第一桥臂的第一端连接第二桥臂的第一端，并连接第五开关管Q5的第二端，第一桥臂的第二端连接第二桥臂的第二端，并连接母线电压Vbus的负端及第一电容C1的第二端，第五开关管Q5的第一端连接母线电压Vbus的正端及第一电容C1的第一端，第五二极管D5的阳极连接第五开关管Q5的第二端，第五二极管D5的阴极连接第五开关管Q5的第一端，第三二极管D3的阴极连接第三开关管Q3的第一端，第三二极管D3的阳极连接第三开关管Q3的第二端，第四二极管D4的阴极连接第四开关管Q4的第一端，第四二极管D4的阳极连接第四开关管Q4的第二端；滤波电容C2，滤波电容C2的第一端连接第一开关管Q1与第二开关管Q2的共节点，滤波电容C2的第二端连接第一串联支路与第二串联支路的共节点。

其中，控制器200，被配置为输出开关控制信号至第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的控制端，以控制DC-AC变换器实现直流电到交流电的变换，并在DC-AC变换器工作过程中第一电感L1和第二电感L2中仅有其中一者流过电流。

具体的，在本申请一实施例中，控制器200控制DC-AC变换器100工作在以下模式中的一者：

第一工作模态的有功电感储能模式，控制器200控制使得第五开关管Q5、第三开关管Q3及第二开关管Q2工作，形成依次经过母线电压Vbus的正端、第五开关管Q5、第一电感L1、第三开关管Q3、滤波电容C2、第二开关管Q2和母线电压Vbus的负端的电流路径；

第一工作模态的无功电感储能模式，形成依次经过母线电压Vbus的负端、第二二极管D2、滤波电容C2、第三二极管D3、第一电感L1、第五二极管D5和母线电压Vbus的正端的电流路径；

第二工作模态的有功电感续流模式，控制器200控制使得第三开关管Q3工作，形成依次经过第一电感L1、第三开关管Q3、滤波电容C2和第一二极管D1，再到第一电感L1的电流路径；

第二工作模态的无功电感续流模式，控制器200控制使得第一开关管Q1工作，形成依次经过第一电感L1、第一开关管Q1、滤波电容C2和第三二极管D3，再到第一电感L1的电流路径；

第三工作模态的有功电感储能模式，控制器200控制使得第五开关管Q5、第一开关管Q1及第四开关管Q4工作，形成依次经过母线电压Vbus的正端、第五开关管Q5、第一开关管Q1、滤波电容C2、第二电感L2、第四开关管Q4和母线电压Vbus的负端的电流路径；

第三工作模态的无功电感储能模式，形成依次经过母线电压Vbus的负端、第四二极管D4、第二电感L2、滤波电容C2、第一二极管D1、第五二极管D5和母线电压Vbus的正端的电流路径；

第四工作模态的有功电感续流模式，控制器控制使得第四开关管Q4工作，形成依次经过第二电感L2、第四开关管Q4、第二二极管D2和滤波电容C2，再到第二电感L2的电流路径；

第四工作模态的无功电感续流模式，控制器200控制使得第二开关管Q2工作，形成依次经过第二电感L2、滤波电容C2、第二开关管Q2和第四二极管D4，再到第二电感L2的电流路径。

如此，可实现从直流电到交流电的变换，且仅需五个开关管，开关管数量少，可减少DC-AC变换系统的体积和成本。另在DC-AC变换器的任一工作模态中仅有一个电感流过电流，另一个电感流过的电流为零，而使得流过的电流为零的电感不产生热量，如此可降低电感的温度，而可将电感做的更小或提高电感的性能，而进一步减小DC-AC变换器的体积，这与电源变换器的小型化、高效率的趋势相符。

其中上述的控制使得开关管工作为控制使得开关管以高频频率切换。这里的高频为相对于工频而言，指开关管的导通关断的切换频率大于工频频率。

在本申请一实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5为MOSFET,其中第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的第一端为漏极，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的第二端为源极，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的第三端为栅极。在本申请一实施例中，第一二极管D1为第一开关管Q1的体二极管，第二二极管D2为第二开关管Q2的体二极管，第三二极管D3为第三开关管Q3的体二极管，第四二极管D4为第四开关管Q4的体二极管，第五二极管D5为第五开关管Q5的体二极管。

在本申请一实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5为IGBT,其中第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的第一端为集电极，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的第二端为发射极，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的第三端为基极。在本申请一实施例中，第一二极管D1为第一开关管Q1的体二极管，第二二极管D2为第二开关管Q2的体二极管，第三二极管D3为第三开关管Q3的体二极管，第四二极管D4为第四开关管Q4的体二极管，第五二极管D5为第五开关管Q5的体二极管。

在一实施例中，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5为分别独立于第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5的单独的二极管。

第三开关管Q3与第一电感L1串联连接形成第一串联支路，具体的其可有两种实施方式，请参阅图1，第一电感L1的第一端形成第一串联支路的第一端，第一电感L1的第二端连接第三开关管Q3的第一端，第三开关管Q3的第二端形成第一串联支路的第二端。或请参阅图2所示的本申请另一实施例的第一串联支路的示意图，第三开关管Q3的第一端形成第一串联支路的第一端，第三开关管Q3的第二端连接第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端连接形成第一串联支路的第二端。对应的，第四开关管Q4与第二电感L2串联连接形成第二串联支路，具体的其也可有两种实施方式，请参阅图1所示，第二电感L2的第一端形成第二串联支路的第一端，第二电感L2的第二端连接第四开关管Q4的第一端，第四开关管Q4的第二端形成第二串联支路的第二端。或请参阅图3所示的本申请另一实施例的第二串联支路的示意图，第四开关管Q4的第一端形成第二串联支路的第一端，第四开关管Q4的第二端连接第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端形成第二串联支路的第二端。且第一串联支路的两种实施方式可与第二串联支路的两种实施方式任意组合使用。

在本申请一实施例中，第一桥臂和第二桥臂的位置可对换，而并不影响DC-AC变换器的工作，图1中第一桥臂相对于第二桥臂位于滤波电容C2的位置与图4中第一桥臂相对于第二桥臂位于滤波电容C2的位置相反。其中图4为本申请另一实施例的DC-AC变换系统的电路示意图。图4中的DC-AC变换器标号为100’。

在本申请一实施例中，还提供一种DC-AC变换器，请参阅图5所示的本申请一实施例的DC-AC变换器的电路示意图，及图6所示的本申请另一实施例的DC-AC变换器的电路示意图。其中，图5所示DC-AC变换器与图1中的DC-AC变换器100相同，在此不再赘述。其中，图6所示DC-AC变换器与图4中的DC-AC变换器100’相同，在此不再赘述。

在本申请一实施例中，还提供一种DC-AC变换器，请参阅图5所示的本申请一实施例的DC-AC变换器的电路示意图，及图6所示的本申请另一实施例的DC-AC变换器的电路示意图。DC-AC变换器由第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1和滤波电容C2组成，其中第三开关管Q3与第一电感L1串联连接形成第一串联支路，第四开关管Q4与第二电感L2串联连接形成第二串联支路，第一开关管Q1的第一端连接第一串联支路的第一端及第五开关管Q5的第二端，第一开关管Q1的第二端连接第二开关管Q2的第一端及滤波电容C2的第一端，第二开关管Q2的第二端连接第二串联支路的第二端、母线电压Vbus的负端及第一电容C1的第二端，第二串联支路的第一端连接第一串联支路的第二端及滤波电容C2的第二端，第五开关管Q5的第一端连接母线电压Vbus的正端及第一电容C1的第一端，第一二极管至第五二极管的阴极分别连接第一开关管至第五开关管的第一端，第一二极管至第五二极管的阳极连接第一开关管至第五开关管的第二端，第一开关管至第五开关管的控制端用于接收开关控制信号。

在本申请一实施例中，如图5和图6所示，第一二极管至第五二极管分别为第一开关管至第五开关管的体二极管。

在本申请一实施例中，如图5所示，第一电感L1的第一端形成第一串联支路的第一端，第一电感L1的第二端连接第三开关管Q3的第一端，第三开关管Q3的第二端形成第一串联支路的第二端；第二电感L2的第一端形成第二串联支路的第一端，第二电感L2的第二端连接第四开关管Q4的第一端，第四开关管Q4的第二端形成第二串联支路的第二端。

具体的，图5所示DC-AC变换器与图1中的DC-AC变换器100相同，在此不再赘述。其中，图6所示DC-AC变换器与图4中的DC-AC变换器100’相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种DC-AC变换系统，其特征在于，包括：

DC-AC变换器，包括：

第一桥臂，包括第一开关管、第二开关管、第一二极管和第二二极管，第一开关管和第二开关管均包括第一端、第二端和控制端，第一开关管的第一端形成第一桥臂的第一端，第二开关管的第二端形成第一桥臂的第二端，第一开关管的第二端连接第二开关管的第一端，第一二极管的阴极连接第一开关管的第一端，第一二极管的阳极连接第一开关管的第二端，第二二极管的阴极连接第二开关管的第一端，第二二极管的阳极连接第二开关管的第二端；

第二桥臂，包括第三开关管、第四开关管、第三二极管、第四二极管、第一电感和第二电感，第三开关管和第四开关管均包括第一端、第二端和控制端，第三开关管与第一电感串联连接形成第一串联支路，第四开关管与第二电感串联连接形成第二串联支路，第一串联支路的第一端形成第二桥臂的第一端，第二串联支路的第二端形成第二桥臂的第二端，第一串联支路的第二端连接第二串联支路的第一端，第一桥臂的第一端连接第二桥臂的第一端，并连接第五开关管的第二端，第一桥臂的第二端连接第二桥臂的第二端，并连接母线电压的负端及第一电容的第二端，第五开关管的第一端连接母线电压的正端及第一电容的第一端，第五二极管的阳极连接第五开关管的第二端，第五二极管的阴极连接第五开关管的第一端，第三二极管的阴极连接第三开关管的第一端，第三二极管的阳极连接第三开关管的第二端，第四二极管的阴极连接第四开关管的第一端，第四二极管的阳极连接第四开关管的第二端；

滤波电容，滤波电容的第一端连接第一开关管与第二开关管的共节点，滤波电容的第二端连接第一串联支路与第二串联支路的共节点；

控制器，被配置为输出开关控制信号至第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第五开关管的控制端，以控制DC-AC变换器工作在第一工作模态的有功电感储能模式、第一工作模态的无功电感储能模式、第二工作模态的有功电感续流模式、第二工作模态的无功电感续流模式、第三工作模态的有功电感储能模式、第三工作模态的无功电感储能模式、第四工作模态的有功电感续流模式和第四工作模态的无功电感续流模式中的一者，使DC-AC变换器实现直流电到交流电的变换，并在任一工作模态中第一电感和第二电感中仅有其中一者流过电流。

2.根据权利要求1所述的DC-AC变换系统，其特征在于，在第一工作模态的有功电感储能模式，控制器控制使得第五开关管、第三开关管及第二开关管工作，形成依次经过母线电压的正端、第五开关管、第一电感、第三开关管、滤波电容、第二开关管和母线电压的负端的电流路径；

在第一工作模态的无功电感储能模式，形成依次经过母线电压的负端、第二二极管、滤波电容、第三二极管、第一电感、第五二极管和母线电压的正端的电流路径；

在第二工作模态的有功电感续流模式，控制器控制使得第三开关管工作，形成依次经过第一电感、第三开关管、滤波电容和第一二极管，再到第一电感的电流路径；

在第二工作模态的无功电感续流模式，控制器控制使得第一开关管工作，形成依次经过第一电感、第一开关管、滤波电容和第三二极管，再到第一电感的电流路径；

在第三工作模态的有功电感储能模式，控制器控制使得第五开关管、第一开关管及第四开关管工作，形成依次经过母线电压的正端、第五开关管、第一开关管、滤波电容、第二电感、第四开关管和母线电压的负端的电流路径；

在第三工作模态的无功电感储能模式，形成依次经过母线电压的负端、第四二极管、第二电感、滤波电容、第一二极管、第五二极管和母线电压的正端的电流路径；

在第四工作模态的有功电感续流模式，控制器控制使得第四开关管工作，形成依次经过第二电感、第四开关管、第二二极管和滤波电容，再到第二电感的电流路径；

在第四工作模态的无功电感续流模式，控制器控制使得第二开关管工作，形成依次经过第二电感、滤波电容、第二开关管和第四二极管，再到第二电感的电流路径。

3.根据权利要求1所述的DC-AC变换系统，其特征在于，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第五开关管为MOSFET,其中第一开关管至第五开关管的第一端为漏极，第一开关管至第五开关管的第二端为源极，第一开关管至第五开关管的控制端为栅极。

4.根据权利要求1所述的DC-AC变换系统，其特征在于，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管及第五开关管为IGBT,其中第一开关管至第五开关管的第一端为集电极，第一开关管至第五开关管的第二端为发射极，第一开关管至第五开关管的控制端为基极。

5.根据权利要求3或4所述的DC-AC变换系统，其特征在于，第一二极管至第五二极管分别为第一开关管至第五开关管的体二极管。

6.一种DC-AC变换器，其特征在于，包括：

滤波电容，滤波电容的第一端连接第一开关管与第二开关管的共节点，滤波电容的第二端连接第一串联支路与第二串联支路的共节点。

7.根据权利要求6所述的DC-AC变换器，其特征在于，第一二极管至第五二极管分别为第一开关管至第五开关管的体二极管。

8.一种DC-AC变换器，其特征在于，由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电感、第二电感、第一电容和滤波电容组成，其中第三开关管与第一电感串联连接形成第一串联支路，第四开关管与第二电感串联连接形成第二串联支路，第一开关管的第一端连接第一串联支路的第一端及第五开关管的第二端，第一开关管的第二端连接第二开关管的第一端及滤波电容的第一端，第二开关管的第二端连接第二串联支路的第二端、母线电压的负端及第一电容的第二端，第二串联支路的第一端连接第一串联支路的第二端及滤波电容的第二端，第五开关管的第一端连接母线电压的正端及第一电容的第一端，第一二极管至第五二极管的阴极分别连接第一开关管至第五开关管的第一端，第一二极管至第五二极管的阳极连接第一开关管至第五开关管的第二端，第一开关管至第五开关管的控制端用于接收开关控制信号。

9.根据权利要求8所述的DC-AC变换器，其特征在于，第一二极管至第五二极管分别为第一开关管至第五开关管的体二极管。

10.根据权利要求8所述的DC-AC变换器，其特征在于，第一电感的第一端形成第一串联支路的第一端，第一电感的第二端连接第三开关管的第一端，第三开关管的第二端形成第一串联支路的第二端；第二电感的第一端形成第二串联支路的第一端，第二电感的第二端连接第四开关管的第一端，第四开关管的第二端形成第二串联支路的第二端。