CN116191918A - 非交错并联软开关裂相逆变电路、调制方法及裂相逆变器 - Google Patents

非交错并联软开关裂相逆变电路、调制方法及裂相逆变器 Download PDF

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Abstract

一种非交错并联软开关裂相逆变电路、调制方法及裂相逆变器，属于电力电子技术领域，通过第一开关网络根据第一驱动信号进行开关控制，并将直流电源提供的直流电转换为第一多电平信号输出至第一火线输出端；第二开关网络，将直流电转换为第二多电平信号输出至第二火线输出端；控制器向第一开关网络提供第一驱动信号，向第二开关网络提供第二驱动信号；控制器还用于采集第一火线和第二火线的电压和电流得到第一采样信号和第二采样信号，并根据第一采样信号和第二采样信号调节第一驱动信号和第二驱动信号；当具有相位差的脉冲信号在非交错逆变电路内形成电流环路，降低对应功率开关的体二极管的反向恢复功耗，实现零电压软开关。

Description

非交错并联软开关裂相逆变电路、调制方法及裂相逆变器
技术领域
本发明属于电力电子技术技术领域，尤其涉及一种非交错并联软开关裂相逆变电路、调制方法及裂相逆变器。
背景技术
目前，传统供电系统中，存在较大复杂性，裂相逆变器通常使用双称性全桥逆变电路，由于其使用四个功率开关管及其体二极管，一般也称作裂相H4拓扑，这个电路包括两个直流滤波电容Cd1、Cd2，四个功率开关管Q1～Q4及其体二极管，两个滤波电感L1、L2，以及两个交流滤波电容Cf1、Cf2。裂相H4拓扑采用传统双极性高频正弦波脉宽调制(SPWM)方式时，四个功率开关管均工作于高频硬开关状态，开关功耗较大，尤其其体二极管反向恢复功耗较大，导致转换效率较低；相应的调制方法导致较高共模干扰和较高漏电流，并需要较大电感的电感量；且传统供电系统采用硬开关，其功耗较大且性能适配性较弱。
发明内容
本发明实施例提供了一种非交错并联软开关裂相逆变电路，旨在解决软开关性能和改进变压器多电平输出技术问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种非交错并联软开关裂相逆变电路，与直流电源连接，其特征在于，包括：第一开关网络，与直流电源和第一火线输出端连接，配置为根据第一驱动信号进行开关控制，并将直流电源提供的直流电转换为第一多电平信号输出至第一火线输出端；第二开关网络，与直流电源和第二火线输出端连接，配置为根据第二驱动信号进行开关控制，并将直流电转换为第二多电平信号输出至第二火线输出端；控制器，与第一火线输出端、第二火线输出端、第一开关网络、第二开关网络连接，配置为向第一开关网络提供第一驱动信号，向第二开关网络提供第二驱动信号；控制器还用于采集第一火线和第二火线的电压和电流得到第一采样信号和第二采样信号，并根据第一采样信号和第二采样信号调节第一驱动信号和第二驱动信号。
在其中一个实施例中，还包括：第一交流负载，第一交流负载的第一端与第一火线输出端连接，第一交流负载的第二端与零线输出端连接；第二交流负载，第二交流负载的第一端与第二火线输出端连接，第二交流负载的第二端与零线输出端连接。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，还包括：第一交流滤波电容，第一交流滤波电容的第一端与第一火线输出端连接，第一交流滤波电容的第二端与零线输出端连接，配置为过滤第一多电平信号中的杂波信号；第二交流滤波电容，第二交流滤波电容的第一端与第二火线输出端连接，第二交流滤波电容的第二端与零线输出端连接，配置为过滤第二多电平信号中的杂波信号。
在其中一个实施例中，第一开关网络包括：第一逆变桥臂、第二逆变桥臂、第一反向耦合变压器、第一双滤波电感；第一逆变桥臂的第一端与直流电源的正极输出端连接，第一逆变桥臂的第二端与直流电源的负极输出端连接，第一逆变桥臂的输出端与第一反向耦合变压器的第一输入端连接，第一逆变桥臂的控制端与控制器连接；第二逆变桥臂的第一端与直流电源的正极输出端连接，第二逆变桥臂的第二端与直流电源的负极输出端连接，第二逆变桥臂的输出端与第一反向耦合变压器的第二输入端连接，第二逆变桥臂的控制端与控制器连接；反向耦合变压器的第一输出端和第二输出端共接于第一双滤波电感的第一端，第一双滤波电感的第二端连接第一火线输出端；第二逆变桥臂作为第一开关网络直流电的输出端，与直流电源反向输出端连接；配置为接入直流电以及通过第一开关网络内部控制端接收第一驱动信号，以根据第一驱动信号控制其内部开关管的导通或关断；第一反向耦合变压器，与第一逆变桥臂和第二逆变桥臂连接，配置为将第一开关网络接入的直流电经过变频为电平信号；第一双滤波电感作为第一开关网络的第一多电平信号输出端，与第一反向耦合变压器连接，配置为对电平信号滤波处理为第一多电平信号；第二开关网络包括：第三逆变桥臂、第四逆变桥臂、第二反向耦合变压器、第二双滤波电感；第三逆变桥臂的第一端与直流电源的正极输出端连接，第三逆变桥臂的第二端与直流电源的负极输出端连接，第三逆变桥臂的输出端与第二反向耦合变压器的第一输入端连接，第三逆变桥臂的控制端与控制器连接；第四逆变桥臂的第一端与直流电源的正极输出端连接，第四逆变桥臂的第二端与直流电源的负极输出端连接，第四逆变桥臂的输出端与第二反向耦合变压器的第二输入端连接，第四逆变桥臂的控制端与控制器连接；反向耦合变压器的第一输出端和第二输出端共接于第二双滤波电感的第一端，第二双滤波电感的第二端连接第一火线输出端；第四逆变桥臂作为第一开关网络直流电的输出端，与直流电源反向输出端连接，配置为接入直流电以及通过第二开关网络内部控制端接收第二驱动信号，以根据第二驱动信号控制其内部开关管的导通或关断；第二反向耦合变压器，与第三逆变桥臂和第四逆变桥臂连接，配置为将第一开关网络接入的直流电经过变频为电平信号；第二双滤波电感作为第一开关网络的第一多电平信号输出端，与第二反向耦合变压器连接，配置为对电平信号滤波处理为第一多电平信号；控制器包括：恒压恒流输出电路，与第一火线和第二火线连接，配置为采集第一火线和第二火线的电压和电流得到第一采样信号和第二采样信号，并对第一采样信号和第二采样信号进行环路补偿和电压电流信号放大输出；控制与发波单元，与恒压恒流输出电路连接，配置为将恒压恒流输出电路采集的第一采样信号和第二采样信号经过波形特征率运算输出的控制信号再进行波形处理和调制；驱动单元，与控制与发波单元连接，配置为将恒压恒流输出电路和控制与发波单元处理的采样信号转换成第一驱动信号和第二驱动信号，以分别驱动第一开关网络和第二开关网络。
在其中一个实施例中，第一开关网络还包括：第一续流桥臂，与第一火线和N线连接，配置为减小经过第一火线的电平信号共模干扰和漏电流；第二续流桥臂，与第二火线和N线连接，配置为减小经过第二火线的电平信号共模干扰和漏电流；第一续流桥臂包括第九功率开关管、第十功率开关管、第九二极管、第十极管；第九功率开关管的第一端和第九二极管的第一端作为第一续流桥臂的第一输入输出端，与第一火线和第一反向耦合器的副边连接，配置为减小经过第一火线的电平信号共模干扰和漏电流；第十功率开关管的第一端和第十二极管的第一端，与第九功率开关管的第二端和第九二极管的第二端连接；第十功率开关管的第二端和第十二极管的第二端，与N线连接；第二续流桥臂包括第十一功率开关管、第十二功率开关管、第十一二极管、第十二二极管；第十一功率开关管的第一端和第十一二极管的第一端，与N连接；第十二功率开关管的第一端和第十二二极管的第一端，与第十一功率开关管的第二端和第十一二极管的第二端连接；第十二功率开关管的第二端和第十二二极管的第二端作为第二续流桥臂的第一输入输出端，与第二反向耦合器的副边和第二火线连接，配置为减小经过第二火线的电平信号共模干扰和漏电流；非交错并联软开关裂相逆变电路还包括：第一独立逆变桥臂，与直流电的正向输入端连接，配置为导通第一独立相电压；第二独立逆变桥臂，与直流电的反向输入端连接，配置为导通第二独立相电压；第一独立逆变桥臂包括第九独立功率开关管、第九独立二极管；第九独立功率开关管的第一端和第九独立二极管的第一端作为第一独立逆变桥臂的输入端，与直流电源正向输入端连接，配置为导通第一独立相电压；第九独立功率开关管的第二端和第九独立二极管的第二端作为第一独立逆变桥臂的输出端，与第一开关网络连接；第二独立逆变桥臂包括第十独立功率开关管、第十独立二极管；第十独立功率开关管的第一端和第十独立二极管的第一端作为第二独立逆变桥臂的输入端，与直流电源的反向输入端连接，配置为导通第二独立相电压；第十独立功率开关管的第二端和第十独立二极管的第二端作为第二独立逆变桥臂的输出端，与第二开关网络连接。
本发明实施例的第二方面提供了一种非交错并联软开关裂相逆变电路的调制方法：双火线模式时，第一直流滤波电容、第二直流滤波电容和第一交流滤波电容、第二交流滤波电容串联滤波；第一开关网络、第二开关网络内部的逆变桥臂构成传统H4拓扑，并经过第一反向反相耦合变压器和第二反向耦合变压器，以及第一双滤波电感和第二双滤波电感，最终向串联的第一交流电源和第二交流电源提供电能，同时第一负载和第二负载从两根火线获得电能；单火线模式时，第一直流滤波电容、第一开关网络内部的第一逆变桥臂、第二逆变桥臂、第一反相耦合变压器和第一双滤波电感和第一交流滤波电容构成第一个半桥逆变电路；第二直流滤波电容、第二开关网络内部的第三逆变桥臂、第四逆变桥臂、第二反相耦合变压器、第二双滤波电感和第二交流滤波电容构成第二个半桥逆变电路，电路形成裂相H4拓扑，第一半桥逆变电路和第二半桥逆变电路通过零线各自向第一交流电源、第一负载及第二交流电源、第二负载提供电能；双火线并联模式时，第一直流滤波电容、第一开关网络内部的第一逆变桥臂、第二逆变桥臂、第一反相耦合变压器和第一双滤波电感和第一交流滤波电容构成第一个半桥逆变电路；第二直流滤波电容、第二开关网络内部的第三逆变桥臂、第四逆变桥臂、第二反相耦合变压器、第二双滤波电感和第二交流滤波电容构成第二个半桥逆变电路，电路形成裂相H4拓扑，双火线并联模式相比单火线模式的差异为两根火线直接并联，且两组单相交流电压的幅值、频率和相位完全相同，获取电能方式与单火线模式获取电能方式相同。
本发明实施例的另一方面提供了一种裂相逆变器包括如上述任意一实施例中的非交错并联软开关裂相逆变电路。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
功率开关管零电压软开关工作，并降低其体二极管反向恢复功耗，从而减小甚至消除开关功耗，达到更高的转换效率；功率开关管开关功耗较低，电路可以工作于更高开关频率下，从而减小电感、电容等无源器件体积，同时降低其成本；变压器中点为多电平输出，减小滤波电感的电感量，减小输出谐波、提高电能质量，并进一步降低功率开关管开关功耗，滤波电感甚至可由变压器或耦合电感漏感等效构成，进一步减小电感体积并降低成本；开关管和变压器两个绕组非交错并联工作，各自分担电流，热量分布比较均衡，提高可靠性；开关网络、逆变桥臂可以扩展至多相非交错并联、串联形式电路结构，从而达到更高功率等级；电路既可采用分立器件或集成方式，也可统一集成进控制器中而构成大规模混合集成电路，这种高集成度控制器设计能够进一步减小裂相逆变器体积；裂相逆变器工作于双火线、单火线、双火线并联模式，并能达到三种模式之间灵活切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种两相非交错并联软开关裂相逆变器结构框图；
图2是本发明一实施例提供的另一种开关网络电路结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的另一种耦合电感两相非交错并联软开关全桥裂相逆变电路示意图；
图4是本发明一实施例提供的一种非交错并联软开关裂相逆变电路主要工作波形示意图；
图5是本发明一实施例提供的一种两相非交错并联软开关全桥裂相逆变电路及其控制器示意图；
图6是本发明一实施例提供的另一种两相非交错并联软开关混合全桥裂相逆变电路示意图；
图7是本发明一实施例提供的另一种两相非交错并联软开关低漏电流全桥裂相逆变电路示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参阅图1本发明实施例的第一方面提供了一种非交错并联软开关裂相逆变电路，包括：直流电源10，配置为电路提供直流电，其中直流电源10配置选用需要根据接入电网适配电压选择，具体不做限制。控制器20，控制器，与第一火线输出端、第二火线输出端、第一开关网络、第二开关网络连接，配置为向第一开关网络提供第一驱动信号，向第二开关网络提供第二驱动信号；控制器还用于采集第一火线和第二火线的电压和电流得到第一采样信号和第二采样信号，并根据第一采样信号和第二采样信号调节第一驱动信号和第二驱动信号。
需要说明的是，控制器20输出驱动信号并经栅级驱动放大电路提供给Q1～Q8，经过开关网络、逆变桥臂后产生高频方波经过T1～T2、L1～L2，并经Cf1、Cf2滤波后提供输出电压给Va、Vc或/和RL1、RL2。其中，电网存在多种模式，本实施例中电路分别对应不同电网模式各个元器件具有不同的作用，例如在双火线模式时，U1、U6分别采样交流输出电压Va、Vc，并经过相关运算后得到两根火线之间电压；U3或U8分别采样滤波电感L1的电流Ia或滤波电感L2的电流Ic，选取二者其一作为电流采样信号。单火线或双火线并联模式时，U1、U6分别直接采样交流输出电压Va、Vc，并通过相应电压外环比例积分(PI)补偿设计，调整输出电压并实现稳压；U3、U8分别直接采样滤波电感L1、L2的电流Ia、Ic，并通过相应电流内环比例积分(PI)补偿设计，优先采用平均电流模式或峰值电流模式控制，从而提高其动态响应性能。需要说明的是，控制器20中电压误差放大器和电流误差放大器可以采用二阶或多阶PI补偿或其他智能控制方式。可选地，控制器20也可采用其他类型控制方式，如准谐振控制，单周期控制，电流连续导通模式(CCM)，电流断续模式(DCM)，电流临界导通模式(CRM)等，并不影响其电气性能和效果。其中，控制器20判定输入条件和负载状况，通过采样交流输出电压或电流来控制功率开关管的高频开关工作，从而实现闭环工作过程。可选地，控制器20既可使用分立电子元器件搭建，也可设计和使用专用集成电路，如模拟控制芯片、通过软件编程的单片机(MCU)、数字信号处理器(DSP)或可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)等。可选地，电路既可采用分立器件方式或集成方式，也可统一集成进控制器20中而构成大规模混合集成电路，这种高集成度控制器20设计能够进一步减小裂相逆变器体积。
第一开关网络30，与直流电源10和第一火线输出端连接，配置为根据第一驱动信号进行开关控制，并将直流电源10提供的直流电转换为第一多电平信号输出至第一火线输出端。第二开关网络40，与直流电源10和第二火线输出端连接，配置为根据第二驱动信号进行开关控制，并将直流电转换为第二多电平信号输出至第二火线输出端。需要说明的是，开关网络电路结构中包括至少两个逆变桥臂1、2构成两相非交错并联，一个反相耦合变压器T，以及一个滤波电感L，其标号“a”～“d”与图2分别一一对应。为了构成图2所示结构框图，裂相逆变电路中开关网络至少包括两个逆变桥臂，一个反相耦合变压器，以及一个滤波电感。可选地，开关网络中使用多个逆变桥臂而构成多相非交错并联软开关电路。其中，根据电网不同模式，当实施例电路为双火线模式时，Cd1、Cd2和Cf1、Cf2串联滤波，开关网络1、2内部的逆变桥臂构成传统H4拓扑，经过两个反相耦合变压器T，并经两个滤波电感L，向串联的交流电源Va、Vc提供电能，同时负载RL1/RL2从两根火线而不通过零线输出端N获得电能。需要说明的是，当具有相位差的脉冲信号通过反相耦合变压器时，可以在非交错逆变电路内形成电流环路，使功率开关在导通之前，其体二极管先导通，从而降低对应功率开关的体二极管的反向恢复功耗，实现零电压软开关。
当实施例电路为单火线模式时，Cd1、开关网络1内部的逆变桥臂、反相耦合变压器T和滤波电感L、交流滤波电容Cf1构成第一个半桥逆变电路，Cd2、开关网络2内部的逆变桥臂、第二个反相耦合变压器T和滤波电感L、及交流滤波电容Cf2构成第二个半桥逆变电路，从而构成裂相H4拓扑，二者通过零线输出端N各自向Va、RL1及Vc、RL2提供电能。当实施例电路为双火线并联模式时，与单火线类似，仍然构成裂相H4拓扑，其差异仅为两根火线直接并联，因此两组单相交流电压的幅值、频率和相位必须完全相同。控制器20经过内部逻辑处理和控制后，输出适当的驱动信号给逆变桥臂内部功率开关管以SPWM高频开关工作，最终提供稳定的电压或电流给交流电源Va、Vc或交流负载RL1、RL2。可选地，功率开关管采用全控型功率半导体器件，如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，也可使用第三代半导体宽禁带(WBG)功率器件，如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)MOSFET等。第一多电平信号和第二多电平信号分别被第一火线输出端和第二火线输出端传输至控制器20作为新的采样信号，以及根据第一多电平信号和第二多电平信号控制电网传输线为交流电源和负载提供电能。
在其中一个实施例中，还包括：第一交流电源50，第一交流电源50的第一端与第一开关网络30连接，交流电源的第二端与零线输出端N连接，配置为接收第一多电平信号控制第一火线输出端或零线输出端N提供的稳定电能。第二交流电源51，第二交流电源51的第一端与第二开关网络40连接，交流电源的第二端与零线输出端N连接，配置为接收第二多电平信号控制第二火线输出端或零线输出端N提供的稳定电能。需要说明的是，本实施例中交流电源主要为闭环实验提供相应的采集信号和负载数据的作用，具体的选用不做具体限制。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路还包括：第一交流负载RL1，第一交流负载RL1第一端与第一火线输出端连接，第一交流负载RL1第二端与零线输出端N连接，配置为接收第一多电平信号控制第一火线输出端或零线输出端N提供的电能。第二交流负载RL2，第二交流负载RL2第一端与第二火线输出端连接，第二交流负载RL2第二端与零线输出端N连接，配置为接收第二多电平信号控制第二火线输出端或零线输出端N提供的稳定电能。需要说明的是，本实施例中的负载为为闭环实验提供相应的采集信号和负载数据的作用，具体的选用不做具体限制。需要说明的是，交错软开关逆变电路还包括：第一直流滤波电容Cd1，第一直流滤波电容Cd1的第一端与直流电源10的正向输出端连接，第一直流滤波电容Cd1的第二端与零线输出端N连接，配置为过滤第一直流电的杂波信号；第二直流滤波电容Cd2，第二直流滤波电容Cd2的第一端与直流电源10的反向输出端连接，第二直流滤波电容Cd2的第二端与零线输出端N连接，配置为过滤第二直流电的杂波信号。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，还包括：第一交流滤波电容Cf1，第一交流滤波电容Cf1的第一端与第一火线输出端连接，第一交流滤波电容Cf1的第二端与零线输出端N连接，配置为过滤第一多电平信号中的杂波信号；第二交流滤波电容Cf2，第二交流滤波电容Cf2的第一端与第二火线输出端连接，第二交流滤波电容Cf2的第二端与零线输出端N连接，配置为过滤第二多电平信号中的杂波信号。需要说明的是，当双火线模式时，Cd1、Cd2和Cf1、Cf2串联滤波；当单火线模式时，Cd1、开关网络1内部的逆变桥臂1～2、反相耦合变压器T1和滤波电感L1、交流滤波电容Cf1构成第一个半桥逆变电路；当双火线并联模式与单火线类似，仍然构成裂相H4拓扑，其差异仅为两根火线直接并联，因此两组单相交流电压的幅值、频率和相位必须完全相同。
如图2一种开关网络电路结构所示，非交错并联软开关裂相逆变电路的第一开关网络30包括：第一逆变桥臂、第二逆变桥臂、第一反向耦合变压器T1、第一双滤波电感L1；第一逆变桥臂作为第一开关网络30直流电的输入端，与直流电源10正向输出端连接，配置为接入直流电以及通过第一开关网络内部控制端接收第一驱动信号，以控制其内部开关管的通断；第二逆变桥臂作为第一开关网络30直流电的输出端，与直流电源10反向输出端连接，配置为接入直流电以及通过第一开关网络内部控制端接收第一驱动信号，以控制其内部开关管的通断；第一反向耦合变压器T1，与第一逆变桥臂和第二逆变桥臂连接，配置为将第一开关网络30接入的直流电经过变频和整流为电平信号；第一双滤波电感L1作为第一开关网络30的第一多电平信号输出端，与第一反向耦合变压器T1连接，配置为对电平信号滤波处理为第一多电平信号。需要说明的是，本实施例中的双滤波电感可以根据研究去掉该电感，此时本实施例中的电路如图3所示为耦合电感两相非交错并联软开关全桥裂相逆变电路，本实施例中利用变压器或耦合电感的漏感等效作用为滤波电感，作为磁集成方式，耦合电感方便标准化生产，能够减少磁性器件数量，进一步减小裂相逆变器体积和成本。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，第二开关网络40包括：第三逆变桥臂、第四逆变桥臂、第二反向耦合变压器T2、第二双滤波电感L2；第三逆变桥臂作为第二开关网络40直流电的输入端，与直流电源10正向输出端连接，配置为接入直流电以及通过第二开关网络内部控制端接收第二驱动信号，以控制其内部开关管的通断；第四逆变桥臂作为第二开关网络40直流电的输出端，与直流电源10反向输出端连接，配置为接入直流电以及通过第二开关网络内部控制端接收第二驱动信号，以控制其内部开关管的通断；第二反向耦合变压器T2，与第三逆变桥臂和第四逆变桥臂连接，配置为将第二开关网络40接入的直流电经过变频和整流为电平信号；第二双滤波电感L2作为第二开关网络40的第二多电平信号输出端，与第二反向耦合变压器T2连接，配置为对电平信号滤波处理为第二多电平信号。需要说明的是，第一逆变桥臂包括：第一功率开关管Q1、第一二极管Dq1、第二功率开关管Q2、第二二极管Dq2；第一功率开关管Q1第一端和第一二极管Dq1第一端作为逆变桥臂直流电输入端，与直流电源10正向输出端连接；第二功率开关管Q2第一端和第二二极管Dq2第一端作为逆变桥臂直流电输出端，与直流电源10反向输出端连接。需要说明的是，第二逆变桥臂包括：第三功率开关管Q3、第三二极管Dq3、第四功率开关管Q4、第四二极管Dq4；第三功率开关管Q3第一端和第三二极管Dq3第一端作为逆变桥臂直流电输入端，与直流电源10正向输出端连接；第四功率开关管Q4第一端和第四二极管Dq4第一端作为逆变桥臂直流电输出端，与直流电源10反向输出端连接。在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，第三逆变桥臂包括：第五功率开关管Q5、第五二极管Dq5、第六功率开关管Q6、第六二极管Dq6；第五功率开关管Q5第一端和第五二极管Dq5第一端作为逆变桥臂直流电输入端，与直流电源10正向输出端连接；第六功率开关管Q6第一端和第六二极管Dq6第一端作为逆变桥臂直流电输出端，与直流电源10反向输出端连接。需要说明的是，第四逆变桥臂包括：第七功率开关管Q7、第七二极管Dq7、第八功率开关管Q8、第八二极管；第七功率开关管Q7第一端和第七二极管Dq7第一端作为逆变桥臂直流电输入端，与直流电源10正向输出端连接；第八功率开关管Q8第一端和第八二极管第一端作为逆变桥臂直流电输出端，与直流电源10反向输出端连接。需要说明的是，如图1和图2所示，开关网络1中逆变桥臂1的中点为“a”，逆变桥臂2的中点为“b”，T1和L1连接点为“M”，称作变压器中点，直流电源10负极或地为“O”。
如图4所示，以开关网络1为例说明来说明软开关工作原理：Q1、Q3工作于高频正弦波脉宽调制(SPWM)方式，Q2、Q4的栅极驱动信号分别与Q1、Q3相反，但Q1和Q2、Q3和Q4的栅极驱动信号之间留有一定死区时间。当Q1、Q3的工作占空比D>0.5时，从上至下分别为Q1～Q4栅极驱动信号Vgs，变压器中点到地的电压VMO，逆变桥臂1中点“a”至变压器中点“M”即变压器T1原边绕组电压VaM，逆变桥臂2中点“b”至变压器中点“M”即变压器T1副边绕组电压VbM，以及流过T1原边、副边绕组的电流i1、i2，电流正方向如图2所示。当Q1、Q4共同导通时，VMO＝1/2·Vdc，VaM＝1/2·Vdc，VbM＝-1/2·Vdc，i1线性上升，i2线性下降。当Q1、Q3共同导通时，VMO＝Vdc，VaM＝0，VbM＝0，由于漏感影响，i1继续略为上升，i2反向略为上升。当Q3、Q2共同导通时，VMO＝1/2·Vdc，VaM＝-1/2·Vdc，VbM＝1/2·Vdc，i1线性下降，i2线性上；当Q2、Q4共同导通时，VMO＝0，VaM＝0，VbM＝0，由于漏感影响，i1反向略为下降，i2继续略为下降。当Q1、Q3开通之前i1、i2均为负值，因此二者可以实现零电压(ZVS)开通。当Q2、Q4开通之前i1、i2均为正值，因此二者也可实现零电压(ZVS)开通。同时Q1～Q4关断之后i1、i2的绝对值为线性下降，可以减小甚至消除其体二极管反向恢复功耗。另外，利用Q1～Q4漏源极之间的寄生电容，或者各自外并小电容，Q1～Q4可以近似实现零电压关断。开关网络2的工作原理与其完全相同，这里不再赘述。Q1、Q3的工作占空比D<0.5时，工作原理与其基本相似，这里不再赘述。综上，两相非交错并联软开关裂相逆变电路采用调制方法时，功率开关管Q1～Q8均可实现ZVS软开关，并降低其体二极管反向恢复功耗，从而减小甚至消除开关功耗，可以达到更高的转换效率。由于开关功耗较低，电路可工作于更高开关频率下，从而减小电感、电容等无源器件体积，同时降低其成本。通过观察VMO波形可以发现，变压器中点为三电平输出，并且结合开关网络2，两者总的变压器中点为五电平输出。多电平工作可以减小滤波电感的电感量，并减小输出谐波，提高电能质量，可以进一步降低功率开关管开关功耗，减小电感体积并降低成本。功率开关管和变压器两个绕组并联工作，各自分担电流，热量分布比较均衡。工作占空比为0.5时，两相电流和热量能够达到均分，从而提高裂相逆变器的运行可靠性。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，控制器20包括：恒压恒流输出电路，与第一火线输出端和第二火线输出端连接，配置为采集采样信号并对采样信号进行环路补偿和电压电流信号放大输出。控制与发波单元U4，与恒压恒流输出电路连接，配置为将恒压恒流输出电路采集的采样信号经过运算输出的控制信号进行波形处理和调制。驱动单元U5，与控制与发波单元U4连接，配置为将恒压恒流输出电路和控制与发波单元U4处理的采样信号转换成第一驱动信号和第二驱动信号，以分别驱动第一开关网络30和第二开关网络40。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，恒压恒流输出电路包括：第一电压检测电路，配置为采集第一火线输出端的电压信号以输出第一采样信号；第二电压检测电路，配置为采集第二火线输出端的电压信号以输出第二采样信号；第一恒压运算电路，与第一电压检测电路连接，配置为将第一采样信号与第一参考电压Vr1进行运算，以输出第一放大信号；第二恒压运算电路，与第二电压检测电路连接，配置为将第二采样信号与第二参考电压Vr2进行运算，以输出第二放大信号；第一光电耦合器U2，与第一恒压运算电路连接，配置为对第一放大信号进行跟踪和隔离；第二光电耦合器U7，与第二恒压运算电路连接，配置为对第二放大信号进行跟踪和隔离；第一恒流运算电路，与第一光电耦合器U2连接，配置为采集第一火线输出端的滤波电感电流与第一放大信号进行运算，以输出第一控制信号；第二恒流运算电路，与第二光电耦合器U7连接，配置为采集第二火线输出端的滤波电感电流与第二放大信号进行运算，以输出第二控制信号。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，第一电压检测电路包括第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1的第一端作为电压检测电路采集的第一火线输出端的电压信号的输入端，与第一火线输出端连接，以接入第一采样信号；第二电阻R2的第一端，与第一电阻R1的第二端和第一电压放大器U1的反向输入端连接；第二电阻R2的第二端与电源地连接；第二检测电路包括第三电阻R3和第四电阻R4；第三电阻R3的第一端作为电压检测电路采集的第二火线输出端的电压信号的输入端，与第二火线输出端连接，以接入第二采样信号；第四电阻R4的第一端，与第三电阻R3的第二端和第二电压放大器U6的反向输入端连接；第四电阻R4的第二端与电源地连接。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，第一恒压运算电路包括第一电压放大器U1；第一电压放大器U1的反向输入端作为第一恒压运算电路的第一采样信号的输入端，与第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端连接，以接入第一采样信号；第一电压放大器U1的正向输入端作为第一恒压运算电路的第一参考电压Vr1输入端，以接入第一参考电压Vr1；第二恒压运算电路包括第二电压放大器U6；第二电压放大器U6的反向输入端作为第二恒压运算电路的第二采样信号的输入端，与第三电阻R3的第二端和第四电阻R4的第一端连接，以接入第二采样信号；第二电压放大器U6的正向输入端作为第二恒压运算电路的第二参考电压Vr2输入端，以接入第二参考电压Vr2。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，第一光电耦合器U2包括第一原边二极管和第一副边三极管；第一原边二极管的第一端作为第一光电耦合器U2第一放大信号的输入端，与第一电压放大器U1的输出端连接，以接入第一放大信号；第一原边二极管的第二端与第一内部电源连接，配置为第一光电耦合器U2提供稳定的内部电源；第一副边三级管的第一端作为第一光电耦合器U2第一放大信号的输出端，与第一内部电流源连接，配置为稳定第一放大信号频率和带宽；第一副边三极管的第二端与电源地连接；第二光电耦合器U7包括第二原边二极管和第二副边三极管；第二原边二极管的第一端作为第二光电耦合器U7第二放大信号的输入端，与第二电压放大器U6的输出端连接，以接入第二放大信号；第二原边二极管的第二端与第二内部电源连接，配置为第二光电耦合器U7提供稳定的内部电源；第二副边三级管的第一端作为第二光电耦合器U7第二放大信号的输出端，与第二内部电流源连接，配置为稳定第二放大信号频率和带宽；第二副边三极管的第二端与电源地连接。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，第一恒流运算电路包括第一电流放大器U3；第一电流放大器U3的反向输入端作为第一恒流运算电路的第一滤波电感电流输入端，与第二火线输出端连接，以接入第一滤波电感电流；第一电流放大器U3的正向输入端作为第一恒流运算电路的第一放大信号的输入端，与第一光电耦合器U2和第一内部电流源连接，以接入第一放大信号；第二恒流运算电路包括第二电流放大器U8；第二电流放大器U8的反向输入端作为第二恒流运算电路的第二滤波电感电流输入端，与第一火线输出端连接，以接入第二滤波电感电流；第二电流放大器U8的正向输入端作为第二恒流运算电路的第二放大信号的输入端，与第二光电耦合器U7和第二内部电流源连接，以接入第二放大信号。
结合上述结构和原理描述可同时参阅图5，图5为两相非交错并联软开关全桥裂相逆变电路及其控制器20。
参阅图6所示第一开关网络30还包括：第一续流桥臂，与第一火线输出端和零线输出端N连接，配置为减小经过第一火线输出端的电平信号共模干扰和漏电流；第二续流桥臂，与第二火线输出端和零线输出端N连接，配置为减小经过第二火线输出端的电平信号共模干扰和漏电流。
在其中一个实施例中，非交错并联软开关裂相逆变电路，第一续流桥臂包括第九功率开关管Q9、第十功率开关管Q10、第九二极管Dq9、第十极管；第九功率开关管Q9的第一端和第九二极管Dq9的第一端作为第一续流桥臂的第一输入输出端，与第一火线输出端和第一反向耦合器的副边连接，配置为减小经过第一火线输出端的电平信号共模干扰和漏电流；第十功率开关管Q10的第一端和第十二极管Dq10的第一端，与第九功率开关管Q9的第二端和第九二极管Dq9的第二端连接；第十功率开关管Q10的第二端和第十二极管Dq10的第二端，与零线输出端N连接；第二续流桥臂包括第十一功率开关管Q11、第十二功率开关管Q12、第十一二极管Dq11、第十二二极管Dq12；第十一功率开关管Q11的第一端和第十一二极管Dq11的第一端，与N连接；第十二功率开关管Q12的第一端和第十二二极管Dq12的第一端，与第十一功率开关管Q11的第二端和第十一二极管Dq11的第二端连接；第十二功率开关管Q12的第二端和第十二二极管Dq12的第二端作为第二续流桥臂的第一输入输出端，与第二反向耦合器的副边和第二火线输出端连接，配置为减小经过第二火线输出端的电平信号共模干扰和漏电流。
需要说明的是，在图6中增加四个功率开关管Q9～Q12及其体二极管DQ9～DQ12，增加这两个续流桥臂后，部分工作原理类似HERIC裂相逆变电路，可以减小逆变器的共模干扰及漏电流，并且也会形成多电平工作，多电平工作能够降低滤波电感的电感量，从而进一步减小逆变器体积并降低成本。软开关工作原理及其调制方法与图2～5基本相似，这里不再赘述。
可选地，类似HERIC逆变电路，既可使用图示由Q9、Q10及Q11、Q12分别背靠背串联构成的两个双向开关，也可使用其他类型的双向开关。
参阅图7所示，还包括第一独立逆变桥臂，与直流电的正向输入端连接，配置为导通第一独立相电压；第二独立逆变桥臂，与直流电的反向输入端连接，配置为导通第二独立相电压。
在其中一个实施例中，第一独立逆变桥臂包括第九独立功率开关管Q9、第九独立二极管Dq9；第九独立功率开关管Q9的第一端和第九独立二极管Dq9的第一端作为第一独立逆变桥臂的输入端，与直流电源10正向输入端连接，配置为导通第一独立相电压；第九独立功率开关管Q9的第二端和第九独立二极管Dq9的第二端作为第一独立逆变桥臂的输出端，与第一开关网络30连接；第二独立逆变桥臂包括第十独立功率开关管Q10、第十独立二极管Dq10，第十独立功率开关管Q10的第一端和第十独立二极管Dq10的第一端作为第二独立逆变桥臂的输入端，与直流电源10的反向输入端连接，配置为导通第二独立相电压；第十独立功率开关管Q10的第二端和第十独立二极管Dq10的第二端作为第二独立逆变桥臂的输出端，与第二开关网络40连接。
需要说明的是，在图7中增加两个功率开关管Q9、Q10及其体二极管DQ9、DQ10，增加两个功率开关管以适应单火线、或双火线并联模式时输出两个独立的相电压，部分工作原理类似H5逆变电路。逆变桥臂采用双极性或单极性控制方式，可以减小逆变器的共模干扰及漏电流，并且也会形成多电平工作，多电平工作能够降低滤波电感的电感量，从而进一步减小逆变器体积并降低成本。
可选地，上述的功率开关管采用全控型功率半导体器件，根据开关频率的高低，如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，也可使用第三代半导体宽禁带(WBG)功率器件，如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)MOSFET等。
需要说明的是，以上各实施例均针对单一的两相非交错并联软开关电路，实际上这些电路中开关网络、逆变桥臂也可多个并联，从而扩展至多相非交错并联软开关电路或串联形式电路结构，从而达到更高功率等级。
本发明实施例的第二方面提供了一种非交错并联软开关裂相逆变电路的调制方法，具体的一种非交错并联软开关裂相逆变电路的调制方法，结合前述电路原理部分即可清楚形成完整的技术方案，此处不再赘述。
本发明实施例的另一方面提供了一种裂相逆变器包括如上述任意一实施例中的非交错并联软开关裂相逆变电路。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非交错并联软开关裂相逆变电路，与直流电源连接，其特征在于，包括：
第一开关网络，与所述直流电源和第一火线输出端连接，配置为根据第一驱动信号进行开关控制，并将所述直流电源提供的直流电转换为第一多电平信号输出至第一火线输出端；
第二开关网络，与所述直流电源和第二火线输出端连接，配置为根据第二驱动信号进行开关控制，并将所述直流电转换为第二多电平信号输出至第二火线输出端；
控制器，与所述第一火线输出端、第二火线输出端、所述第一开关网络、所述第二开关网络连接，配置为向所述第一开关网络提供所述第一驱动信号，向所述第二开关网络提供所述第二驱动信号；
所述控制器还用于采集所述第一火线和所述第二火线的电压和电流得到第一采样信号和第二采样信号，并根据所述第一采样信号和所述第二采样信号调节所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。
2.如权利要求1所述的非交错并联软开关裂相逆变电路，其特征在于，还包括：
第一交流负载，所述第一交流负载的第一端与所述第一火线输出端连接，所述第一交流负载的第二端与零线输出端连接；
第二交流负载，所述第二交流负载的第一端与所述第二火线输出端连接，所述第二交流负载的第二端与零线输出端连接。
3.如权利要求1所述的非交错并联软开关裂相逆变电路，其特征在于，还包括：
第一交流滤波电容，所述第一交流滤波电容的第一端与所述第一火线输出端连接，所述第一交流滤波电容的第二端与零线输出端连接，配置为过滤第一多电平信号中的杂波信号；
第二交流滤波电容，所述第二交流滤波电容的第一端与所述第二火线输出端连接，所述第二交流滤波电容的第二端与零线输出端连接，配置为过滤第二多电平信号中的杂波信号。
4.如权利要求1所述的非交错并联软开关裂相逆变电路，其特征在于，所述第一开关网络包括：第一逆变桥臂、第二逆变桥臂、第一反向耦合变压器、第一双滤波电感；
所述第一逆变桥臂的第一端与所述直流电源的正极输出端连接，所述第一逆变桥臂的第二端与所述直流电源的负极输出端连接，所述第一逆变桥臂的输出端与第一反向耦合变压器的第一输入端连接，所述第一逆变桥臂的控制端与所述控制器连接；
所述第二逆变桥臂的第一端与所述直流电源的正极输出端连接，所述第二逆变桥臂的第二端与所述直流电源的负极输出端连接，所述第二逆变桥臂的输出端与第一反向耦合变压器的第二输入端连接，所述第二逆变桥臂的控制端与所述控制器连接；
所述反向耦合变压器的第一输出端和第二输出端共接于所述第一双滤波电感的第一端，所述第一双滤波电感的第二端连接所述第一火线输出端；
所述第二逆变桥臂作为第一开关网络直流电的输出端，与所述直流电源反向输出端连接；配置为接入直流电以及通过第一开关网络内部控制端接收所述第一驱动信号，以根据所述第一驱动信号控制其内部开关管的导通或关断；
所述第一反向耦合变压器，与所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂连接，配置为将所述第一开关网络接入的直流电经过变频为电平信号；
所述第一双滤波电感作为所述第一开关网络的所述第一多电平信号输出端，与所述第一反向耦合变压器连接，配置为对所述电平信号滤波处理为第一多电平信号。
5.如权利要求1所述的非交错并联软开关裂相逆变电路，其特征在于，所述第二开关网络包括：第三逆变桥臂、第四逆变桥臂、第二反向耦合变压器、第二双滤波电感；
所述第三逆变桥臂的第一端与所述直流电源的正极输出端连接，所述第三逆变桥臂的第二端与所述直流电源的负极输出端连接，所述第三逆变桥臂的输出端与第二反向耦合变压器的第一输入端连接，所述第三逆变桥臂的控制端与所述控制器连接；
所述第四逆变桥臂的第一端与所述直流电源的正极输出端连接，所述第四逆变桥臂的第二端与所述直流电源的负极输出端连接，所述第四逆变桥臂的输出端与第二反向耦合变压器的第二输入端连接，所述第四逆变桥臂的控制端与所述控制器连接；
所述反向耦合变压器的第一输出端和第二输出端共接于所述第二双滤波电感的第一端，所述第二双滤波电感的第二端连接所述第一火线输出端；
所述第四逆变桥臂作为第一开关网络直流电的输出端，与所述直流电源反向输出端连接，配置为接入直流电以及通过第二开关网络内部控制端接收所述第二驱动信号，以根据所述第二驱动信号控制其内部开关管的导通或关断；
所述第二反向耦合变压器，与所述第三逆变桥臂和所述第四逆变桥臂连接，配置为将所述第一开关网络接入的直流电经过变频为电平信号；
所述第二双滤波电感作为所述第一开关网络的所述第一多电平信号输出端，与所述第二反向耦合变压器连接，配置为对所述电平信号滤波处理为第一多电平信号。
6.如权利要求1所述的非交错并联软开关裂相逆变电路，其特征在于，所述控制器包括：
恒压恒流输出电路，与所述第一火线和所述第二火线连接，配置为采集所述第一火线和所述第二火线的电压和电流得到第一采样信号和第二采样信号，并对第一采样信号和第二采样信号进行环路补偿和电压电流信号放大输出；
控制与发波单元，与所述恒压恒流输出电路连接，配置为将所述恒压恒流输出电路采集的第一采样信号和第二采样信号经过波形特征率运算输出的控制信号再进行波形处理和调制；
驱动单元，与所述控制与发波单元连接，配置为将所述恒压恒流输出电路和所述控制与发波单元处理的采样信号转换成第一驱动信号和第二驱动信号，以分别驱动第一开关网络和第二开关网络。
7.如权利要求6所述的非交错并联软开关裂相逆变电路，其特征在于，所述恒压恒流输出电路包括：
第一电压检测电路，配置为采集所述第一火线的电压信号以输出第一采样信号；
第二电压检测电路，配置为采集所述第二火线的电压信号以输出第二采样信号；
第一恒压运算电路，与所述第一电压检测电路连接，配置为将所述第一采样信号与第一参考电压进行运算，以输出第一放大信号；
第二恒压运算电路，与所述第二电压检测电路连接，配置为将所述第二采样信号与第二参考电压进行运算，以输出第二放大信号；
第一光电耦合器，与所述第一恒压运算电路连接，配置为对所述第一放大信号进行跟踪和隔离；
第二光电耦合器，与所述第二恒压运算电路连接，配置为对所述第二放大信号进行跟踪和隔离；
第一恒流运算电路，与所述第一光电耦合器连接，配置为采集所述第一火线的滤波电感电流与所述第一放大信号进行运算，以输出第一控制信号；
第二恒流运算电路，与所述第二光电耦合器连接，配置为采集所述第二火线的滤波电感电流与所述第二放大信号进行运算，以输出第二控制信号。
8.如权利要求1所述的非交错并联软开关裂相逆变电路，其特征在于，所述第一开关网络还包括：
第一续流桥臂，与第一火线和N线连接，配置为减小经过第一火线的电平信号共模干扰和漏电流；
第二续流桥臂，与第二火线和N线连接，配置为减小经过第二火线的电平信号共模干扰和漏电流；
所述第一续流桥臂包括第九功率开关管、第十功率开关管、第九二极管、第十极管；
所述第九功率开关管的第一端和所述第九二极管的第一端作为所述第一续流桥臂的第一输入输出端，与所述第一火线和第一反向耦合器的副边连接，配置为减小经过第一火线的电平信号共模干扰和漏电流；
所述第十功率开关管的第一端和第十二极管的第一端，与所述第九功率开关管的第二端和所述第九二极管的第二端连接；
所述第十功率开关管的第二端和第十二极管的第二端，与N线连接；
第二续流桥臂包括第十一功率开关管、第十二功率开关管、第十一二极管、第十二二极管；
所述第十一功率开关管的第一端和所述第十一二极管的第一端，与所述N连接；
所述第十二功率开关管的第一端和第十二二极管的第一端，与所述第十一功率开关管的第二端和所述第十一二极管的第二端连接；
所述第十二功率开关管的第二端和第十二二极管的第二端作为所述第二续流桥臂的第一输入输出端，与所述第二反向耦合器的副边和所述第二火线连接，配置为减小经过第二火线的电平信号共模干扰和漏电流；
第一独立逆变桥臂，与所述直流电的正向输入端连接，配置为导通第一独立相电压；
第二独立逆变桥臂，与所述直流电的反向输入端连接，配置为导通第二独立相电压；
所述第一独立逆变桥臂包括第九独立功率开关管、第九独立二极管；
所述第九独立功率开关管的第一端和所述第九独立二极管的第一端作为所述第一独立逆变桥臂的输入端，与所述直流电源正向输入端连接，配置为导通第一独立相电压；
所述第九独立功率开关管的第二端和所述第九独立二极管的第二端作为所述第一独立逆变桥臂的输出端，与所述第一开关网络连接；
所述第二独立逆变桥臂包括第十独立功率开关管、第十独立二极管；
所述第十独立功率开关管的第一端和所述第十独立二极管的第一端作为所述第二独立逆变桥臂的输入端，与所述直流电源的反向输入端连接，配置为导通第二独立相电压；
所述第十独立功率开关管的第二端和所述第十独立二极管的第二端作为所述第二独立逆变桥臂的输出端，与所述第二开关网络连接。
9.一种非交错并联软开关裂相逆变电路的调制方法：
双火线模式时，所述第一直流滤波电容、所述第二直流滤波电容和所述第一交流滤波电容、所述第二交流滤波电容串联滤波；所述第一开关网络、所述第二开关网络内部的逆变桥臂构成传统H4拓扑，并经过所述第一反向反相耦合变压器和所述第二反向耦合变压器，以及所述第一双滤波电感和所述第二双滤波电感，最终向串联的所述第一交流电源和所述第二交流电源提供电能，同时所述第一负载和所述第二负载从两根火线获得电能；
单火线模式时，所述第一直流滤波电容、所述第一开关网络内部的所述第一逆变桥臂、所述第二逆变桥臂、所述第一反相耦合变压器和所述第一双滤波电感和所述第一交流滤波电容构成第一个半桥逆变电路；所述第二直流滤波电容、所述第二开关网络内部的所述第三逆变桥臂、所述第四逆变桥臂、所述第二反相耦合变压器、所述第二双滤波电感和所述第二交流滤波电容构成第二个半桥逆变电路，电路形成裂相H4拓扑，所述第一半桥逆变电路和所述第二半桥逆变电路通过所述零线各自向所述第一交流电源、所述第一负载及所述第二交流电源、所述第二负载提供电能；
双火线并联模式时，所述第一直流滤波电容、所述第一开关网络内部的所述第一逆变桥臂、所述第二逆变桥臂、所述第一反相耦合变压器和所述第一双滤波电感和所述第一交流滤波电容构成第一个半桥逆变电路；所述第二直流滤波电容、所述第二开关网络内部的所述第三逆变桥臂、所述第四逆变桥臂、所述第二反相耦合变压器、所述第二双滤波电感和所述第二交流滤波电容构成第二个半桥逆变电路，电路形成裂相H4拓扑，所述双火线并联模式相比所述单火线模式的差异为两根火线直接并联，且两组单相交流电压的幅值、频率和相位完全相同，获取电能方式与所述单火线模式获取电能方式相同。
10.一种裂相逆变器，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项的非交错并联软开关裂相逆变电路。
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