CN204733081U - 一种单相矩阵变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种单相矩阵变频器，包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂；其中，第一桥臂的第一端与第三桥臂的第一端以及第五桥臂的第一端相连，并连接于单相交流电源的第一端，第一桥臂的第二端与第二桥臂的第一端及空调压缩机的第一端相连；第三桥臂的第二端与第四桥臂的第一端及空调压缩机的第二端相连；第五桥臂的第二端与第六桥臂的第一端及空调压缩机的第三端相连；第二桥臂的第二端与第四桥臂的第二端以及第六桥臂的第二端相连，并连接于单相交流电源的第二端。该系统采用交-交变换，杜绝了直流环节所带来的谐波污染及无功功率，提高了功率密度。

Description

一种单相矩阵变频器

技术领域

本实用新型涉及空调节能领域，具体的说，涉及一种单相矩阵变频器。

背景技术

随着国民经济的飞速发展，工业现代化步伐不断加快，空调节能已成为国家重点改造和研发的项目。空调节能技术中，采用单相矩阵变频器变频调速技术是一个重要的途径。

图1为所述传统空调变频器示意图。系统结构采用交流-直流-交流变换，过程中采用二极管或晶闸管进行整流，采用大容量电容进行储能。但传统变频器也存在一定的不足，首先，整流过程110产生大量无功功率及谐波污染，并且直流环节120采用大容量电容进行储能，使得电力变换装置功率密度较低，若为电解电容121，通常还会影响变频器的使用寿命。

发明内容

本实用新型提出一种单相矩阵变频器。该变频器采用交-交变换，杜绝了直流环节所带来的谐波污染及无功功率，提高了功率密度。

一种单相矩阵变频器，基于单相矩阵变频器连接于单相交流电源与空调压缩机之间，包括：

第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂；

其中，所述第一桥臂的第一端与所述第三桥臂的第一端以及所述第五桥臂的第一端相连，并连接于所述单相交流电源的第一端，用于所述单相交流电源输出的交流电；

所述第一桥臂的第二端与所述第二桥臂的第一端及所述空调压缩机的第一端相连，用于传递交流信号；

所述第三桥臂的第二端与所述第四桥臂的第一端及所述空调压缩机的第二端相连，用于传递交流信号；

所述第五桥臂的第二端与所述第六桥臂的第一端及所述空调压缩机的第三端相连，用于传递交流信号；

所述第二桥臂的第二端与所述第四桥臂的第二端以及所述第六桥臂的第二端相连，并连接于所述单相交流电源的第二端，用于接收所述单相交流电源输出的交流电；

进一步的，所述第一桥臂为第一双向开关；所述第二桥臂为第二双向开关；所述第三桥臂为第三双向开关；所述第四桥臂为第四双向开关；所述第五桥臂为第五双向开关；所述第六桥臂为第六双向开关。

进一步的,所述第一双向开关包括第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管、第一二极管及第二二极管；

其中，所述第一绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第一二极管负极及所述交流电源第一端相连，第一绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，第一绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第一二极管的正极及所述第二绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第二二极管的正极相连；所述第二绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第二绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第二二极管负极、所述空调压缩机的第一端、所述第二桥臂的第一端相连。

进一步的,所述第二双向开关包括第三绝缘栅双极型晶体管、第四绝缘栅双极型晶体管、第三二极管及第四二极管；

其中，所述第三绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第三二极管负极及所述空调压缩机第一端、所述第一桥臂第二端相连，所述第三绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第三绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述 第三二极管正极及所述第四绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第四二极管的正极相连；所述第四绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第四绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第四二极管负极、所述交流电源第二端相连。

进一步的,所述第三双向开关包括第五绝缘栅双极型晶体管、第六绝缘栅双极型晶体管、第五二极管及第六二极管；

其中，所述第五绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第五二极管负极及所述交流电源第一端相连，所述第五绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第五绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第五二极管正极及所述第六绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第六二极管的正极相连；所述第六绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第六绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第六二极管的负极、所述空调压缩机的第二端、所述第四桥臂的第一端相连。

进一步的,所述第四双向开关包括第七绝缘栅双极型晶体管、第八绝缘栅双极型晶体管、第七二极管及第八二极管；

其中，所述第七绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第七二极管负极及所述空调压缩机第二端、所述第三桥臂的第二端相连，所述第七绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第七绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第七二极管正极及所述第八绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第八二极管的正极相连；所述第八绝缘栅双极型晶体管基极接收脉冲宽度调制信号，所述第八绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第八二极管的负极、所述交流电源第二端相连。

进一步的,所述第五双向开关包括第九绝缘栅双极型晶体管、第十绝缘栅双 极型晶体管、第九二极管及第十二极管；

其中，所述第九绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第九二极管负极及所述交流电源第一端相连，所述第九绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第九绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第九二极管正极及所述第十绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第十二极管的正极相连；所述第十绝缘栅双极型晶体管基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第十二极管的负极、所述空调压缩机的第三端、所述第六桥臂的第一端相连。

进一步的,所述第六双向开关包括第十一绝缘栅双极型晶体管、第十二绝缘栅双极型晶体管、第十一二极管及第十二二极管；

其中，所述第十一绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第十一二极管负极及所述空调压缩机第三端、所述第五桥臂的第二端相连，所述第十一绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十一绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第十一二极管正极及所述第八绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第十二二极管的正极相连；所述第十二绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十二绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第十二二极管的负极、所述交流电源第二端相连。

进一步的,所述第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关、第四双向开关、第五双向开关及第六双向开关组合遵循输入电压不能短路且输出电压不能开路的原则。

本实用新型所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂通过接收所述交流电源传递的交流电，并传递至所述空调压缩机，所述空调压缩机输出交流电通过所述对应桥臂返回至所述交流电源，因此，所 述单向变频器为交流-交流电能变换，能量可双向大功率传送，适用于电机四象限运行，同时对输出电压的幅值，相位及频率可实现自由调节，不但可用于电机驱动，也可应用于电力系统无功功率补偿。

附图说明

图1是本实用新型所述传统空调变频器结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器结构示意图。

图3a是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器第一桥臂结构图。

图3b是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器第二桥臂结构图。

图3c是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器第三桥臂结构图。

图3d是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器第四桥臂结构图。

图3e是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器第五桥臂结构图。

图3f是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器第六桥臂结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图2是本实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器结构示意图。该系统包括：第一桥臂210、第二桥臂220、第三桥臂230、第四桥臂240、第五桥臂250、第六桥臂260；

其中，所述第一桥臂210的第一端与所述第三桥臂230的第一端以及所述第五桥臂250的第一端相连，并连接于所述单相交流电源的第一端，用于接收所述单相交流电源输出的交流电；

所述第一桥臂210的第二端与所述第二桥臂220的第一端及所述空调压缩机的第一端相连，用于传递交流信号；

所述第三桥臂230的第二端与所述第四桥臂240的第一端及所述空调压缩机的第二端相连，用于传递交流信号；

所述第五桥臂250的第二端与所述第六桥臂260的第一端及所述空调压缩机的第三端相连，用于传递交流信号；

所述第二桥臂220的第二端与所述第四桥臂240的第二端以及所述第六桥臂260的第二端相连，并连接于所述单相交流电源的第二端，用于接收所述单相交流电源输出的交流电。

其中每一路桥臂均采用两个绝缘栅双极型晶体管反向串联组成一个双向开关，进而构成一个桥臂，所述单相矩阵变频器采用12个绝缘栅双极型晶体管构成三相六桥臂，通过单级变换即可合成出期望的输出电压及期望的输入电流。

图3a-f是实用新型实施例提供的一种单相矩阵变频器第一桥臂至第六桥臂结构图。

进一步的，所述第一桥臂210为第一双向开关；所述第二桥臂220为第二双向开关；所述第三桥臂230为第三双向开关；所述第四桥臂240为第四双向开关；所述第五桥臂250为第五双向开关；所述第六桥臂260为第六双向开关。

进一步的,所述第一双向开关包括第一绝缘栅双极型晶体管211、第二绝缘栅双极型晶体管213、第一二极管212及第二二极管214；

其中，所述第一绝缘栅双极型晶体管211集电极与所述第一二极管212负极及所述交流电源第一端相连，所述第一绝缘栅双极型晶体管211的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第一绝缘栅双极型晶体管211的发射极与所述第一二极管212正极及所述第二绝缘栅双极型晶体管213发射极、所述第二二极管214 的正极相连；所述第二绝缘栅双极型晶体管213的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第二绝缘栅双极型晶体管213的集电极与所述第二二极管214负极、所述空调压缩机的第一端、所述第二桥臂220的第一端相连。

采取此类连接方式，具有分立元件少、可靠性高，电压传输比损失较小等特点。每个绝缘栅双极型晶体管、二极管均工作在两象限方式，易于分别控制两个方向电压电流，便于解决四象限换流问题。

对于电机压缩机而言，所述四象限是指其运行机械特性曲线在数学轴上的四个象限都可运行。第一象限正转电动状态，第二象限回馈制动状态，第三象限反转电动状态，第四象限反制动状态。

值得注意的是，所述第二双向开关、所述第三双向开关、所述第四双向开关、所述第五双向开关及所述第六双向开关均采用此类连接方式，具备相同的解决四象限换流问题的能力，这里对其优越性不再详述。

进一步的,所述第二双向开关包括第三绝缘栅双极型晶体管221、第四绝缘栅双极型晶体管223、第三二极管222及第四二极管224；

其中，所述第三绝缘栅双极型晶体管221集电极与所述第三二极管222负极及所述空调压缩机第一端、所述第一桥臂210第二端相连，所述第三绝缘栅双极型晶体管221的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第三绝缘栅双极型晶体管221的发射极与所述第三二极管222正极及所述第四绝缘栅双极型晶体管223发射极、所述第四二极管224正极相连；所述第四绝缘栅双极型晶体管223的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第四绝缘栅双极型晶体管223的集电极与所述第四二极管224负极、所述交流电源第二端相连。

进一步的,所述第三双向开关包括第五绝缘栅双极型晶体管231、第六绝缘栅双极型晶体管233、第五二极管232及第六二极管234；

其中，所述第五绝缘栅双极型晶体管231集电极与所述第五二极管232负极及所述交流电源第一端相连，所述第五绝缘栅双极型晶体管231的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第五绝缘栅双极型晶体管231的发射极与所述第五二极管232正极及所述第六绝缘栅双极型晶体管233发射极、所述第六二极管234的正极相连；所述第六绝缘栅双极型晶体管233的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第六绝缘栅双极型晶体管233的集电极与所述第六二极管234的负极、所述空调压缩机的第二端、第四桥臂240第一端相连。

进一步的,所述第四双向开关包括第七绝缘栅双极型晶体管241、第八绝缘栅双极型晶体管243、第七二极管242及第八二极管244；

其中，所述第七绝缘栅双极型晶体管241集电极与所述第七二极管242负极及所述空调压缩机第二端、所述第三桥臂230的第二端相连，所述第七绝缘栅双极型晶体管241的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第七绝缘栅双极型晶体管241的发射极与所述第七二极管242正极及所述第八绝缘栅双极型晶体管243发射极、所述第八二极管244正极相连；所述第八绝缘栅双极型晶体管243的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第八绝缘栅双极型晶体管243的集电极与所述第八二极管244负极、所述交流电源第二端相连。

进一步的,所述第五双向开关包括第九绝缘栅双极型晶体管251、第十绝缘栅双极型晶体管253、第九二极管252及第十二极管254；

其中，所述第九绝缘栅双极型晶体管251集电极与所述第九二极管252负极及所述交流电源第一端相连，所述第九绝缘栅双极型晶体管251的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第九绝缘栅双极型晶体管251的发射极与所述第九二极管252正极及所述第十绝缘栅双极型晶体管253发射极、所述第十二极管254的正极相连；所述第十绝缘栅双极型晶体管253的基极接收脉冲宽度调制信号， 所述第十绝缘栅双极型晶体管253的集电极与所述第十二极管254的负极、所述空调压缩机的第三端、第六桥臂260第一端相连。

进一步的,所述第六双向开关包括第十一绝缘栅双极型晶体管261、第十二绝缘栅双极型晶体管263、第十一二极管262及第十二二极管264；

其中，所述第十一绝缘栅双极型晶体管261集电极与所述第十一二极管262负极及所述空调压缩机第三端、所述第五桥臂250第二端相连，所述第十一绝缘栅双极型晶体管261的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十一绝缘栅双极型晶体管261的发射极与所述第十一二极管262的正极及所述第十二绝缘栅双极型晶体管263发射极、所述第十二二极管264正极相连；所述第十二绝缘栅双极型晶体管263基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十二绝缘栅双极型晶体管263的集电极与所述第十二二极管264负极、所述交流电源第二端相连。

进一步的,所述第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关、第四双向开关、第五双向开关及第六双向开关组合遵循输入电压不能短路且输出电压不能开路的原则。

所述第一桥臂210、第二桥臂220、第三桥臂230、第四桥臂240、第五桥臂250、第六桥臂260具有相同的结构，以第一桥臂210工作方式为例，其余桥臂工作方式相同。

值得注意的是，本实用新型以零电压为基准，将电源电压分解为>0和<0的两个电压；在这两个电压周期内，分别对变换器进行控制，最后把两种情况结合起来。之所以分为正半周和负半周，就是单纯正半周时，为正向馒头波形直流电；单纯负半周时，输入电压为负向馒头波形直流电。

本实用新型工作模式包括正半周模式及负半周模式且工作模式类似，仅以正半周为例，所述单相矩阵变频器空调系统调制过程包括8种工作模式，分别 为：

首先值得注意的是，所述第二绝缘栅双极型晶体管213、第四绝缘栅双极型晶体管223、第六绝缘栅双极型晶体管233、第八绝缘栅双极型晶体管243、第十绝缘栅双极型晶体管253、第十二绝缘栅双极型晶体管263必须保持开通状态，以确保所述8种工作状态都有续流回路，可以避免工作状态出现输出电压开路的状态。

1、正弦交流电通过所述第一绝缘栅双极型晶体管211以及所述第二二极管214流入所述空调压缩机的第一端；分别通过所述空调压缩机的第二端以及第三端流出，其中所述电流通过第二端流出后，通过所述第七绝缘栅双极型晶体管241以及第八二极管244流回交流电源；所述电流通过第三端流出后，通过所述第十一绝缘栅双极型晶体管261以及第十二二极管264流回交流电源。

2、正弦交流电通过所述第五绝缘栅双极型晶体管231、所述第六二极管234流入所述空调压缩机的第二端；通过所述第九绝缘栅双极型晶体管251、所述第十二极管254流入所述空调压缩机的第三端；所述空调压缩机第一端输出电流通过所述第三绝缘栅双极型晶体管221、所述第四二极管224流回交流电源。

3、正弦交流电通过所述第五绝缘栅双极型晶体管231、所述第六二极管234流入所述空调压缩机的第二端；电流通过所述空调压缩机第一端流过所述第三绝缘栅双极型晶体管221、所述第四二极管224流回交流电源；通过所述空调压缩机第三端流过所述第十一绝缘栅双极型晶体管261、所述第十二二极管264流回电源。

4、正弦交流电通过所述第一绝缘栅双极型晶体管211、所述第二二极管214流入所述空调压缩机的第一端；通过所述第九绝缘栅双极型晶体管251、所述第十二极管254流入所述空调压缩机的第三端；所述空调压缩机第二端输出电 流通过所述第七绝缘栅双极型晶体管241、所述第八二极管244流回交流电源。

5、正弦交流电通过所述第九绝缘栅双极型晶体管251、所述第十二极管254流入所述空调压缩机的第三端；电流通过所述空调压缩机第一端流过所述第三绝缘栅双极型晶体管221、所述第四二极管224流回交流电源；通过所述空调压缩机第二端流过所述第七绝缘栅双极型晶体管241、所述第八二极管244流回电源。

6、正弦交流电通过所述第一绝缘栅双极型晶体管211、所述第二二极管214流入所述空调压缩机的第一端；通过所述第五绝缘栅双极型晶体管231、所述第六二极管234流入所述空调压缩机的第二端；所述空调压缩机第三端输出电流通过所述第十一绝缘栅双极型晶体管261、所述第十二二极管264流回交流电源。

7、所述第一绝缘栅双极型晶体管211、所述第五绝缘栅双极型晶体管231、所述第九绝缘栅双极型晶体管251全部导通； 

8、所述第三绝缘栅双极型晶体管221、所述第七绝缘栅双极型晶体管241、所述第十一绝缘栅双极型晶体管261全部导通； 

其中，第7和第8工作状态用于填补有效状态时间间隙，来减少功率器件开关次数。

值得注意的是，本实用新型工作于正弦交流电正半周工作模式时，所述第一绝缘栅双极型晶体管211、第五绝缘栅双极型晶体管231、第九绝缘栅双极型晶体管251与所述第三绝缘栅双极型晶体管221、第七绝缘栅双极型晶体管241、第十一绝缘栅双极型晶体管261形成一个三相逆变器。

当处于正弦交流电负半周工作模式时，所述第二绝缘栅双极型晶体管213、第六绝缘栅双极型晶体管233、第十绝缘栅双极型晶体管253与所述第四绝缘 栅双极型晶体管223、第八绝缘栅双极型晶体管243、第十二绝缘栅双极型晶体管263形成一个倒置的三相逆变器。

上述两个三相逆变器依据电压处于正负半周的变化对两种结构进行平滑切换从而实现结耦过程。

本实用新型通过采用AC/AC变换，取消了直流环节储能元件，传统的功率因数校正PFC环节以及智能功率逆变环节。

上所述仅为本实用新型实施例的优选实施例，并不用于限制本实用新型实施例，对于本领域技术人员而言，本实用新型实施例可以有各种改动和变化。凡在本实用新型实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单相矩阵变频器，连接于单相交流电源与空调压缩机之间，其特征在于，包括：

第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂；

其中，所述第一桥臂的第一端与所述第三桥臂的第一端以及所述第五桥臂的第一端相连，并连接于所述单相交流电源的第一端，用于接收所述单相交流电源输出的交流电；

所述第一桥臂的第二端与所述第二桥臂的第一端及所述空调压缩机的第一端相连，用于传递交流信号；

所述第三桥臂的第二端与所述第四桥臂的第一端及所述空调压缩机的第二端相连，用于传递交流信号；

所述第五桥臂的第二端与所述第六桥臂的第一端及所述空调压缩机的第三端相连，用于传递交流信号；

所述第二桥臂的第二端与所述第四桥臂的第二端以及所述第六桥臂的第二端相连，并连接于所述单相交流电源的第二端，用于接收所述单相交流电源输出的交流电。

2.根据权利要求1所述的单相矩阵变频器，其特征在于，所述第一桥臂为第一双向开关；所述第二桥臂为第二双向开关；所述第三桥臂为第三双向开关；所述第四桥臂为第四双向开关；所述第五桥臂为第五双向开关；所述第六桥臂为第六双向开关。

3.根据权利要求2所述的单相矩阵变频器，其特征在于,所述第一双向开关包括第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管、第一二极管及第二二极管；

其中，所述第一绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第一二极管负极及所述 交流电源第一端相连，第一绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，第一绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第一二极管正极及所述第二绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第二二极管的正极相连；所述第二绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第二绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第二二极管负极、所述空调压缩机的第一端、所述第二桥臂的第一端相连。

4.根据权利要求2所述的单相矩阵变频器，其特征在于,所述第二双向开关包括第三绝缘栅双极型晶体管、第四绝缘栅双极型晶体管、第三二极管及第四二极管；

其中，所述第三绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第三二极管的负极及所述空调压缩机第一端、所述第一桥臂第二端相连，所述第三绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第三绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第三二极管正极及所述第四绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第四二极管的正极相连；所述第四绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第四绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第四二极管的负极、所述交流电源第二端相连。

5.根据权利要求2所述的单相矩阵变频器，其特征在于,所述第三双向开关包括第五绝缘栅双极型晶体管、第六绝缘栅双极型晶体管、第五二极管及第六二极管；

其中，所述第五绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第五二极管负极及所述交流电源第一端相连，所述第五绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第五绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第五二极管正极及所述第六绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第六二极管的正极相连；所述第六绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第六绝缘栅双极型晶体管的 集电极与所述第六二极管的负极、所述空调压缩机的第二端、所述第四桥臂的第一端相连。

6.根据权利要求2所述的单相矩阵变频器，其特征在于,所述第四双向开关包括第七绝缘栅双极型晶体管、第八绝缘栅双极型晶体管、第七二极管及第八二极管；

其中，所述第七绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第七二极管负极及所述空调压缩机第二端、所述第三桥臂的第二端相连，所述第七绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第七绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第七二极管正极及所述第八绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第八二极管的正极相连；所述第八绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第八绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第八二极管负极、所述交流电源第二端相连。

7.根据权利要求2所述的单相矩阵变频器，其特征在于,所述第五双向开关包括第九绝缘栅双极型晶体管、第十绝缘栅双极型晶体管、第九二极管及第十二极管；

其中，所述第九绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第九二极管负极及所述交流电源第一端相连，所述第九绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第九绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第九二极管正极及所述第十绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第十二极管的正极相连；所述第十绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第十二极管的负极、所述空调压缩机的第三端、所述第六桥臂的第一端相连。

8.根据权利要求6所述的单相矩阵变频器，其特征在于,所述第六双向开关 包括第十一绝缘栅双极型晶体管、第十二绝缘栅双极型晶体管、第十一二极管及第十二二极管；

其中，所述第十一绝缘栅双极型晶体管集电极与所述第十一二极管负极及所述空调压缩机第三端、所述第五桥臂第二端相连，所述第十一绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十一绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述第十一二极管的正极及所述第八绝缘栅双极型晶体管发射极、所述第十二二极管的正极相连；所述第十二绝缘栅双极型晶体管的基极接收脉冲宽度调制信号，所述第十二绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述第十二二极管负极、所述交流电源第二端相连。

9.根据权利要求3-8任一所述的单相矩阵变频器，其特征在于,所述第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关、第四双向开关、第五双向开关及第六双向开关组合遵循输入电压不能短路且输出电压不能开路的原则。