專利名稱：多電平逆變拓?fù)鋯卧岸嚯娖侥孀兤鞯闹谱鞣椒?br>
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及多電平逆變拓?fù)鋯卧岸嚯娖侥孀兤鳌?br>
背景技術(shù)：
多電平逆變器在中壓大容量場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有的多電平逆變器主要有基于 I字型多電平逆變拓?fù)鋯卧突赥字型的多電平逆變拓?fù)鋯卧獌深?，下面將分別介紹上述的兩類逆變拓?fù)鋯卧?。?qǐng)參見圖la，示出了二極管箝位型的I字型多電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖， 該多電平逆變拓?fù)鋯卧軌驅(qū)崿F(xiàn)N電平逆變，主要包括2 (N-I)個(gè)串聯(lián)連接的開關(guān)管Tl、 T2. . . T (2 (N-I))，且每個(gè)開關(guān)管兩端反相并聯(lián)有一個(gè)二極管，共有2 (N-I)個(gè)二極管，還包括并聯(lián)在所述多個(gè)串聯(lián)的開關(guān)管支路上的箝位二極管，所述箝位二極管用于為各個(gè)開關(guān)管進(jìn)行電壓箝位，例如，第一箝位二極管Dl用于將第一開關(guān)管Tl的第二端的電壓箝位于第一電容Cl第二端的電壓上，第二箝位二極管D2用于將開關(guān)管Tn的第二端的電壓箝位于第一電容Cl第二端的電壓上，其他箝位二極管的作用以此類推，此處不再贅述。請(qǐng)參見圖lb，示出了飛跨電容型的I字型多電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖，該多電平逆變拓?fù)鋯卧械碾娙軨可以起到均壓的作用，但是，需要的電容的數(shù)目較多。上述的兩種I字型多電平逆變拓?fù)鋯卧?，所使用的箝位二極管或者飛跨電容的數(shù)量較多，導(dǎo)致系統(tǒng)的體積龐大、成本增加。請(qǐng)參見圖lc，示出了 T字型多電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖，該多電平拓?fù)鋯卧軌驅(qū)崿F(xiàn)N電平逆變，主要包括2 (N-I)個(gè)開關(guān)管，其中兩個(gè)開關(guān)管串聯(lián)后并聯(lián)于直流電源Vdc的兩端，剩余的2(N-2)個(gè)開關(guān)管兩兩串聯(lián)構(gòu)成一組，共構(gòu)成N-2組開關(guān)管串聯(lián)支路，此N-2組開關(guān)管串聯(lián)支路均并聯(lián)連接在交流輸出端AC和對(duì)應(yīng)的電容之間。此種多電平拓?fù)鋯卧獰o需采用箝位二極管和飛跨電容，故拓?fù)鋯卧械钠骷?shù)量大大減少，但是，連接直流電源的兩個(gè)開關(guān)管需要承受直流電源Vdc的電壓，然而單個(gè)開關(guān)管的電壓承受能力較低，因此，此種T字型多電平逆變拓?fù)鋯卧贿m合應(yīng)用于高壓場(chǎng)合，限制了應(yīng)用范圍。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種多電平逆變拓?fù)鋯卧岸嚯娖侥孀兤?，以解決現(xiàn)有的多電平逆變拓?fù)鋯卧械捏槲欢O管或飛跨電容的數(shù)量，同時(shí)提高多電平逆變拓?fù)鋯卧兄绷麟娫吹碾妷旱燃?jí)，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，技術(shù)方案如下一種多電平逆變拓?fù)鋯卧?，能夠?qū)崿F(xiàn)2n電平逆變，包括2n個(gè)直流輸入端、一個(gè)交流輸出端、2(2n-l)個(gè)開關(guān)管，n為大于I的正整數(shù)，其中，所述2(2n-l)個(gè)開關(guān)管兩端均反向并聯(lián)有一個(gè)二極管；第一直流輸入端和第2n個(gè)直流輸入端分別連接直流電源的兩端，且每?jī)蓚€(gè)相鄰的直流輸入端之間連接有一個(gè)電容；
2n個(gè)開關(guān)管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流電平輸入端和第2n個(gè)直流輸入端之間，構(gòu)成開關(guān)管串聯(lián)支路，且第一開關(guān)管的第一端與所述第一直流輸入端相連， 第2n個(gè)開關(guān)管的第二端與所述第2n個(gè)直流輸入端相連，第n個(gè)開關(guān)管和第n+1個(gè)開關(guān)管的公共端為該多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆耍?第二直流輸入端至第n個(gè)直流輸入端此n-1個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，且該開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端，該開關(guān)管的第二端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端；第n+1個(gè)直流輸入端至第2n_l個(gè)直流輸入端此n_l個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，且該開關(guān)管的第一端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端，第二端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第
二端o一種多電平逆變拓?fù)鋯卧軌驅(qū)崿F(xiàn)(2n+l)電平逆變，且n為正整數(shù)，主要包括 2n+l個(gè)直流輸入端、一個(gè)交流輸出端、4n個(gè)開關(guān)管，且所述4n個(gè)開關(guān)管均反向并聯(lián)有一個(gè)二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2n+l個(gè)直流輸入端與直流電源的負(fù)端相連，每?jī)蓚€(gè)相鄰的直流輸入端之間均連接有一個(gè)電容，且第n+1個(gè)直流輸入端為零電位端；2n+l個(gè)開關(guān)管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2n+l個(gè)直流輸入端之間構(gòu)成開關(guān)管串聯(lián)支路，且第一開關(guān)管的第一端與所述第一直流輸入端相連， 第2n+l個(gè)開關(guān)管的第二端與所述第2n+l個(gè)直流輸入端相連，第n+1個(gè)開關(guān)管和第n+2個(gè)開關(guān)管的公共端為該多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?；第二直流輸入端至第n+1個(gè)直流輸入端此n個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端，該開關(guān)管的第二端連接所述直流輸入端;第n+2個(gè)直流輸入端至第2n個(gè)直流輸入端此n_l個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端，該開關(guān)管的第二端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端。一種多電平拓?fù)鋯卧?，能夠?qū)崿F(xiàn)(2n+l)電平逆變，且n為正整數(shù)，主要包括2n+l 個(gè)直流輸入端、一個(gè)交流輸出端、4n個(gè)開關(guān)管，且所述4n個(gè)開關(guān)管均反向并聯(lián)有一個(gè)二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2n+l個(gè)直流輸入端與直流電源的負(fù)端相連，每?jī)蓚€(gè)相鄰的直流輸入端之間均連接有一個(gè)電容，且第n+1個(gè)直流輸入端為零電位端；2n+l個(gè)開關(guān)管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2n+l個(gè)直流輸入端之間構(gòu)成開關(guān)管串聯(lián)支路，且第一開關(guān)管的第一端與所述第一直流輸入端相連， 第2n個(gè)開關(guān)管的第二端與所述第2n+l個(gè)直流輸入端相連，第n個(gè)開關(guān)管和第n+1個(gè)開關(guān)管的公共端為該多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?；第二直流輸入端至第n個(gè)直流輸入端此n-1個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端，該開關(guān)管的第二端連接所述直流輸入端;第n+1個(gè)直流輸入端至第2n個(gè)直流輸入端此n個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端，該開關(guān)管的第二端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端。一種多電平逆變器，包括兩個(gè)所述多電平逆變拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵伺c所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵艘灰徊⒙?lián)，且所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接直流電源的正端，第2n個(gè)直流輸入端連接直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧退龅诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆俗鳛樵摱嚯娖侥孀兤鞯膬蓚€(gè)交流輸出端。一種多電平逆變器，包括三個(gè)所述的多電平拓?fù)鋯卧謩e為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧偷谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思八龅谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵艘灰徊⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第2n個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆恕⑺龅诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的三個(gè)交流輸出端。一種多電平逆變器，包括四個(gè)所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧⒌谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧偷谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵恕⑺龅诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、第三多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思暗谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵艘灰徊⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端， 第2n個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第三多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的四個(gè)交流輸出端。一種多電平逆變器，包括兩個(gè)所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧謩e為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧偷诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵伺c所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵瞬⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第2n+l個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆撕退龅诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的兩個(gè)交流輸出端。一種多電平逆變器，包括三個(gè)所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧⒌诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧偷谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思暗谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵瞬⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第2n+l個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端;所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的三個(gè)交流輸出端。一種多電平逆變器，包括四個(gè)所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧謩e為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第三多電平逆變拓?fù)鋯卧偷谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧渲兴龅谝欢嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵恕⒌谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思暗谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵瞬⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第 2n+l個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第三多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的四個(gè)交流輸出端。由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，所述多電平逆變拓?fù)鋯卧岸嚯娖侥孀兤?，能夠?qū)崿F(xiàn)N電平逆變，包括2 (N-I)個(gè)開關(guān)管，及反向并聯(lián)在每個(gè)開關(guān)管兩端的二極管，無需現(xiàn)有技術(shù)中的箝位二極管和飛跨電容，本發(fā)明提供的多電平逆變拓?fù)鋯卧盟?(N-1)個(gè)開關(guān)管及自身反向并聯(lián)的二極管即可為電流提供通路，并保證連接在直流輸入端的電容不被短路，從而保證了多電平逆變拓?fù)鋯卧械陌雽?dǎo)體器件的數(shù)量較少，體積較小、成本低、損耗較小，效率高，而且，所述多電平逆變拓?fù)鋯卧谥绷麟娫磧啥舜?lián)有多個(gè)開關(guān)管，從而降低了單個(gè)開關(guān)管需要承受的電壓，進(jìn)而提高了直流電源的電壓等級(jí)。
為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖Ia為現(xiàn)有技術(shù)一種多電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖；圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)另一種多電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖；圖Ic為現(xiàn)有技術(shù)另一種多電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例一種2n電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖3為圖2所示的2n電平逆變拓?fù)鋯卧牡刃D；圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例一種單相全橋2n電平逆變器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例一種二相二線制2n電平逆變器的結(jié)構(gòu)不意圖；圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例一種三相四線制2n電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例一種2n+l電平逆變拓?fù)鋯卧碾娐方Y(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本申請(qǐng)實(shí)施例一種2n+l電平逆變拓?fù)鋯卧碾娐方Y(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本申請(qǐng)實(shí)施例一種七電平逆變拓?fù)鋯卧碾娐方Y(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本申請(qǐng)實(shí)施例另一種七電平逆變拓?fù)鋯卧碾娐方Y(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本申請(qǐng)實(shí)施例圖7或圖8所示的2n+l電平逆變拓?fù)鋯卧牡刃D；圖12為本申請(qǐng)實(shí)施例單相全橋2n+l電平逆變器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本申請(qǐng)實(shí)施例三相三線制2n+l電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本申請(qǐng)實(shí)施例三相四線制2n+l電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。請(qǐng)參見圖2,示出了本申請(qǐng)實(shí)施例一種多電平逆變拓?fù)鋯卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖。該多電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)現(xiàn)2n個(gè)電平逆變，主要包括2n個(gè)直流輸入端、一個(gè)交流輸出端AC、2(2n-l)個(gè)開關(guān)管，以及反向并聯(lián)在所述2 (2n-l)個(gè)開關(guān)管兩端的二極管，其中，n為大于I的正整數(shù)。其中，2(2n_l)個(gè)開關(guān)管中的2n個(gè)開關(guān)管依次串聯(lián)在所述第一直流電平輸入端和第2n個(gè)直流輸入端之間，且第n個(gè)開關(guān)管和第n+1個(gè)開關(guān)管的公共端為該多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆耍坏谝恢绷鬏斎攵诉B接直流電源Vdc的正端，第2n個(gè)直流輸入端連接直流電源Vdc 的負(fù)端，且所述2n個(gè)直流輸入端中的相鄰的兩個(gè)直流輸入端之間均連接有一個(gè)電容，例如，第一電容Cl連接在第一直流輸入端和第二直流輸入端之間，依次類推,在第一直流輸入端至第2n個(gè)直流輸入端之間依次串聯(lián)有2n-l個(gè)電容。第二直流輸入端至第n個(gè)直流輸入端，每個(gè)直流輸入端與所述2n個(gè)串聯(lián)的開關(guān)管中對(duì)應(yīng)的開關(guān)管的第一端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，第n+1個(gè)直流輸入端至第2n-l個(gè)直流輸入端，每個(gè)直流輸入端與所述2n個(gè)串聯(lián)的開關(guān)管中對(duì)應(yīng)的開關(guān)管的第二端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管。直流電源Vdc的正端輸出電壓為*，負(fù)端輸出電壓為，則所述2n個(gè)電平
由小到大依次為
權(quán)利要求
1.一種多電平逆變拓?fù)鋯卧涮卣髟谟?，能夠?qū)崿F(xiàn)2n電平逆變，包括2η個(gè)直流輸入端、一個(gè)交流輸出端、2(2η-1)個(gè)開關(guān)管，η為大于I的正整數(shù)，其中，所述2 (2η-1)個(gè)開關(guān)管兩端均反向并聯(lián)有一個(gè)二極管；第一直流輸入端和第2η個(gè)直流輸入端分別連接直流電源的兩端，且每?jī)蓚€(gè)相鄰的直流輸入端之間連接有一個(gè)電容；2η個(gè)開關(guān)管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流電平輸入端和第2η個(gè)直流輸入端之間，構(gòu)成開關(guān)管串聯(lián)支路，且第一開關(guān)管的第一端與所述第一直流輸入端相連，第2η 個(gè)開關(guān)管的第二端與所述第2η個(gè)直流輸入端相連，第η個(gè)開關(guān)管和第η+1個(gè)開關(guān)管的公共端為該多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?；第二直流輸入端至第η個(gè)直流輸入端此η-I個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，且該開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端，該開關(guān)管的第二端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端;第η+1個(gè)直流輸入端至第2η-1個(gè)直流輸入端此η_1個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，且該開關(guān)管的第一端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端，第二端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端。
2.一種多電平逆變拓?fù)鋯卧涮卣髟谟?，能夠?qū)崿F(xiàn)(2n+l)電平逆變，且η為正整數(shù)， 主要包括2η+1個(gè)直流輸入端、一個(gè)交流輸出端、4η個(gè)開關(guān)管，且所述4η個(gè)開關(guān)管均反向并聯(lián)有一個(gè)二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2η+1個(gè)直流輸入端與直流電源的負(fù)端相連，每?jī)蓚€(gè)相鄰的直流輸入端之間均連接有一個(gè)電容，且第η+1個(gè)直流輸入端為零電位端； 2η+1個(gè)開關(guān)管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2η+1個(gè)直流輸入端之間構(gòu)成開關(guān)管串聯(lián)支路，且第一開關(guān)管的第一端與所述第一直流輸入端相連，第 2η+1個(gè)開關(guān)管的第二端與所述第2η+1個(gè)直流輸入端相連，第η+1個(gè)開關(guān)管和第η+2個(gè)開關(guān)管的公共端為該多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?；第二直流輸入端至第?1個(gè)直流輸入端此η個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端，該開關(guān)管的第二端連接所述直流輸入端；第η+2個(gè)直流輸入端至第2η個(gè)直流輸入端此η_1個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端，該開關(guān)管的第二端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的 第二端。
3.一種多電平拓?fù)鋯卧?，其特征在于，能夠?qū)崿F(xiàn)(2n+l)電平逆變，且η為正整數(shù)，主要包括2η+1個(gè)直流輸入端、一個(gè)交流輸出端、4η個(gè)開關(guān)管，且所述4η個(gè)開關(guān)管均反向并聯(lián)有一個(gè)二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2η+1個(gè)直流輸入端與直流電源的負(fù)端相連，每?jī)蓚€(gè)相鄰的直流輸入端之間均連接有一個(gè)電容，且第η+1個(gè)直流輸入端為零電位端； 2η+1個(gè)開關(guān)管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2η+1個(gè)直流輸入端之間構(gòu)成開關(guān)管串聯(lián)支路，且第一開關(guān)管的第一端與所述第一直流輸入端相連，第2n 個(gè)開關(guān)管的第二端與所述第2n+l個(gè)直流輸入端相連，第η個(gè)開關(guān)管和第η+1個(gè)開關(guān)管的公共端為該多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆耍坏诙绷鬏斎攵酥恋讦莻€(gè)直流輸入端此η-I個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第一端，該開關(guān)管的第二端連接所述直流輸入端；第η+1個(gè)直流輸入端至第2η個(gè)直流輸入端此η個(gè)直流輸入端中，每個(gè)直流輸入端與所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第二端之間均連接有一個(gè)開關(guān)管，該開關(guān)管的第一端連接對(duì)應(yīng)的所述直流輸入端，該開關(guān)管的第二端連接所述開關(guān)管串聯(lián)支路中對(duì)應(yīng)開關(guān)管的第
4.一種多電平逆變器，其特征在于，包括兩個(gè)權(quán)利要求I所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧謩e為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧渲兴龅谝欢嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵伺c所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵艘灰徊⒙?lián)，且所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接直流電源的正端，第2n個(gè)直流輸入端連接直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧退龅诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆俗鳛樵摱嚯娖侥孀兤鞯膬蓚€(gè)交流輸出端。
5.一種多電平逆變器，其特征在于，包括三個(gè)權(quán)利要求I所述的多電平拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧偷谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思八龅谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵艘灰徊⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第2n個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的三個(gè)交流輸出端。
6.一種多電平逆變器，其特征在于，包括四個(gè)權(quán)利要求I所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧⒌诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?、第三多電平逆變拓?fù)鋯卧偷谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、第三多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思暗谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵艘灰徊⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第 2n個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆恕⑺龅谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的四個(gè)交流輸出端。
7.一種多電平逆變器，其特征在于，包括兩個(gè)權(quán)利要求2或3所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧偷诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧渲兴龅谝欢嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵伺c所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵瞬⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端， 第2n+l個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆撕退龅诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的兩個(gè)交流輸出端。
8.一種多電平逆變器，其特征在于，包括三個(gè)權(quán)利要求2或3所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧偷谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思暗谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵瞬⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第2n+l個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆恕⑺龅诙嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谌嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的三個(gè)交流輸出端。
9.一種多電平逆變器，其特征在于，包括四個(gè)權(quán)利要求2或3所述的多電平逆變拓?fù)鋯卧?，分別為第一多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第二多電平逆變拓?fù)鋯卧?、第三多電平逆變拓?fù)鋯卧偷谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧?，其中所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵?、第三多電平逆變拓?fù)鋯卧闹绷鬏斎攵思暗谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧闹绷鬏斎攵瞬⒙?lián)，所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧牡谝恢绷鬏斎攵诉B接所述直流電源的正端，第2n+l個(gè)直流輸入端連接所述直流電源的負(fù)端；所述第一多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第二多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆?、所述第三多電平逆變拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆思八龅谒亩嚯娖侥孀兺負(fù)鋯卧慕涣鬏敵龆朔謩e作為該多電平逆變器的四個(gè)交流輸出端。
全文摘要
本申請(qǐng)公開了一種多電平逆變拓?fù)鋯卧岸嚯娖侥孀兤?，能夠?qū)崿F(xiàn)N電平逆變，包括2(N-1)個(gè)開關(guān)管，及反向并聯(lián)在每個(gè)開關(guān)管兩端的二極管，無需現(xiàn)有技術(shù)中的箝位二極管和飛跨電容，本發(fā)明提供的多電平逆變拓?fù)鋯卧盟?(N-1)個(gè)開關(guān)管及自身反向并聯(lián)的二極管即可為電流提供通路，并保證連接在直流輸入端的電容不被短路，從而保證了多電平逆變拓?fù)鋯卧械陌雽?dǎo)體器件的數(shù)量較少，體積較小、成本低、損耗較小，效率高，而且，所述多電平逆變拓?fù)鋯卧?，在直流電源兩端串?lián)有多個(gè)開關(guān)管，從而降低了單個(gè)開關(guān)管需要承受的電壓，進(jìn)而提高了直流電源的電壓等級(jí)。
文檔編號(hào)H02M7/48GK102594182SQ201210038798
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者倪華, 宋煬, 岳秀梅, 汪洪亮 申請(qǐng)人:陽光電源股份有限公司