專(zhuān)利名稱(chēng)：一種逆變器和控制逆變器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種逆變器和控制逆變器的方法。
背景技術(shù)：
目前，在電力電子領(lǐng)域，PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)逆變器被廣泛的應(yīng)用，尤其是用于UPS (Uninterruptible Power System,不間斷電源，)、太陽(yáng)能逆變器、風(fēng)能變流器、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、以及燃料電池等方面。業(yè)界比較常用的逆變器為兩電平逆變器和三電平逆變器。兩電平逆變器主要是通過(guò)脈寬調(diào)制控制，輸出基于兩個(gè)固定電平的輸出電壓，其具有成本低、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但兩電平逆變器具有很明顯的缺陷，如:開(kāi)關(guān)耐壓為總輸入電壓，使得開(kāi)關(guān)耐壓等級(jí)較高，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損壞非常大，從而限制了 PWM的頻率；同時(shí)，其輸出電壓諧波含量很豐富，從而導(dǎo)致輸出濾波電感的體積和損耗都很大。與兩電平逆變器相比，三電平逆變器是基于三個(gè)固定電平的PWM脈寬調(diào)制，每個(gè)開(kāi)關(guān)管承擔(dān)輸入總電壓的一半，因此器件耐壓等級(jí)較低，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗明顯降低。且由于輸出PWM是三電 平，因此諧波含量明顯降低，從而輸出濾波電感的體積和成本也隨之下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種逆變器和控制逆變器的方法，能夠有效降低功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和通態(tài)損耗，有利于提聞電路效率。第一方面，提供一種逆變器，所述逆變器包括:供電電源、逆變電路、濾波電路；所述逆變電路包括:第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管、第一二極管及第二二極管；所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管以及第四開(kāi)關(guān)管依次串聯(lián)接在所述供電電源的正極和負(fù)極之間；且所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管以及第四開(kāi)關(guān)管分別反向并聯(lián)有一二極管；所述第二開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管的公共端為所述逆變電路的第三節(jié)點(diǎn)；所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的公共端為第一節(jié)點(diǎn)，所述第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管的公共端為第二節(jié)點(diǎn)；所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端接所述供電電源的正極，所述第五開(kāi)關(guān)管的第二端接所述第三節(jié)點(diǎn)；所述第六開(kāi)關(guān)管的第一端接所述第三節(jié)點(diǎn)，所述第六開(kāi)關(guān)管的第二端接所述供電電源的負(fù)極；所述第一二極管的陰極接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第一二極管的陽(yáng)極接中線；所述第二二極管的陽(yáng)極接所述第二節(jié)點(diǎn)，所述第二二極管陰極接中線；所述逆變電路的第三節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)所述濾波電路接中線。在第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述逆變器還包括:第三二極管和第四二極管；所述第三二極管的陰極接所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第三二極管的陽(yáng)極接所述第五開(kāi)關(guān)管的第二端；所述第四二極管的陰極接所述第六開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第四二極管的陽(yáng)極接所述第六開(kāi)關(guān)管的第二端。結(jié)合第一方面上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管為雙極結(jié)型晶體管；所述雙極結(jié)型晶體管的集電極作為開(kāi)關(guān)管的第一端，所述雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射極作為開(kāi)關(guān)管的第二端。結(jié)合第一方面上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管為場(chǎng)效應(yīng)晶體管；所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極作為開(kāi)關(guān)管的第一端，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極作為開(kāi)關(guān)管的第二端。第二方面，提供一種控制如第一方面任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的逆變器的方法，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管不工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管工作，以使所述逆變器工作在兩電平逆變器模態(tài)。第三方面，提供一種控制如第一方面任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的逆變器的方法，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管不工作，以使所述逆變器工作在I型三電平逆變器模態(tài)。第四方面，提供一種控制如第一方面任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的逆變器的方法，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管不工作，控制所述第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管工作，以使所述逆變器工作在T型三電平逆變器模態(tài)。第五方面，提供一種控制如第一方面任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的逆變器的方法，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管均工作，以使所述逆變器工作在1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例所述逆變器和控制逆變器的方法中，在所述逆變器的逆變電路的正電壓輸入端和第三節(jié)點(diǎn)之間串接第五開(kāi)關(guān)管，在所述逆變電路的第三節(jié)點(diǎn)和負(fù)電壓輸入端之間串接 第六開(kāi)關(guān)管。對(duì)于該逆變器，通過(guò)不同的開(kāi)關(guān)控制方式，可以使得該逆變器具有四種工作模態(tài)，包括兩電平逆變器模態(tài)、I型三電平逆變器模態(tài)、T型三電平逆變器模態(tài)、以及1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的逆變器能夠同時(shí)兼顧兩電平逆變器的低通態(tài)損耗和三電平逆變器的低開(kāi)關(guān)損耗的優(yōu)點(diǎn)，降低整體損耗，有效提高電路的整體效率。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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1為本發(fā)明實(shí)施例一中的逆變器的電路圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中逆變器在電壓正半周時(shí)各功率器件的開(kāi)關(guān)時(shí)序圖；圖3a為本發(fā)明實(shí)施例一中逆變器的第一電流方向圖；圖3b為本發(fā)明實(shí)施例一中逆變器的第二電流方向圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二中的逆變器的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供了一種逆變器和控制逆變器的方法，能夠有效降低功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和通態(tài)損耗，有利于提聞電路效率。參照?qǐng)D1，為本發(fā)明實(shí)施例一中的逆變器的電路圖。如圖1所示，所述逆變器包括:供電電源10、逆變電路20、濾波電路30。所述逆變電路20包括:第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第五開(kāi)關(guān)管Q5、第六開(kāi)關(guān)管Q6、第一二極管D1、以及第二二極管D2。所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3以及第四開(kāi)關(guān)管Q4依次串聯(lián)接在所述供電電源10的正極和負(fù)極之間。具體的，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql的第一端作為所述逆變電路20的正電壓輸入端接所述供電電源10的正極，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql的第二端接所述第二開(kāi)關(guān)管Q2的第一端；所述第二開(kāi)關(guān)管Q2的第二端接所述第三開(kāi)關(guān)管Q3的第一端，所述第三開(kāi)關(guān)管 Q3的第二端接所述第四開(kāi)關(guān)管Q4的第一端；所述第四開(kāi)關(guān)管Q4的第二端作為所述逆變電路的負(fù)電壓輸入端接所述供電電源10的負(fù)極。如圖1所示，所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3以及第四開(kāi)關(guān)管Q4分別反向并聯(lián)有一二極管。其中，所述第二開(kāi)關(guān)管Q2和第三開(kāi)關(guān)管Q3的公共端(即為所述第二開(kāi)關(guān)管Q2的第二端和所述第三開(kāi)關(guān)管Q3的第一端)為所述逆變電路20的第三節(jié)點(diǎn)A ;所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2的公共端(即為所述第一開(kāi)關(guān)管Ql的第二端和所述第二開(kāi)關(guān)管Q2的第一端)為第一節(jié)點(diǎn)，所述第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4的公共端(即為所述第三開(kāi)關(guān)管Q3的第二端和所述第四開(kāi)關(guān)管Q4的第一端)為第二節(jié)點(diǎn)。所述第五開(kāi)關(guān)管Q5的第一端接所述供電電源10的正極，其第二端接所述第三節(jié)點(diǎn)A ;所述第六開(kāi)關(guān)管Q6的第一端接所述第三節(jié)點(diǎn)A，其第二端接所述供電電源10的負(fù)極。所述第一二極管Dl的陰極接所述第一節(jié)點(diǎn)，其陽(yáng)極接中線N ;所述第二二極管D2的陽(yáng)極接所述第二節(jié)點(diǎn)，其陰極接中線N。所述逆變電橋的第三節(jié)點(diǎn)A經(jīng)過(guò)所述濾波電路30接中線N。本發(fā)明實(shí)施例一所述逆變器中，在所述供電電源10的正極和逆變電路20的第三節(jié)點(diǎn)A之間串接第五開(kāi)關(guān)管Q5，在所述逆變電路20的第三節(jié)點(diǎn)A和供電電源10的負(fù)極之間串接第六開(kāi)關(guān)管Q6。對(duì)于該逆變器，通過(guò)不同的開(kāi)關(guān)控制方式，可以使得該逆變器具有四種工作模態(tài)，包括兩電平逆變器模態(tài)、I型三電平逆變器模態(tài)、T型三電平逆變器模態(tài)、以及1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的逆變器能夠同時(shí)兼顧兩電平逆變器的低通態(tài)損耗和三電平逆變器的低開(kāi)關(guān)損耗的優(yōu)點(diǎn)，降低整體損耗，有效提高電路的整體效率。如圖1所示，所述供電電源10可以包括:第一電壓源SI和第二電壓源S2。其中，所述第一電壓源SI的第一端為所述供電電源10的正極；所述第一電壓源SI的第二端和第二電壓源S2的第一端相連，接中線N ;所述第二電壓源S2的第二端為所述供電電源10的負(fù)極。所述濾波電路30可以包括:第一電感L和第一電容C。其中，所述第一電感L的第一端接所述逆變電路20的第三節(jié)點(diǎn)A，所述第一電感L的第二端接所述第一電容C的第一端；所述第一電容C的第二端接所述中線N。當(dāng)然，圖1所示僅為本發(fā)明實(shí)施例的供電電源和濾波電路一種具體實(shí)現(xiàn)形式，在實(shí)際應(yīng)用中，任何與圖1中所示供電電源和濾波電路具有相同功能的電路均可以用于本發(fā)明實(shí)施例所述的逆變器中。本發(fā)明實(shí)施例一中所述的逆變器，通過(guò)對(duì)第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4、以及第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6的合理開(kāi)關(guān)控制，可以使得在不同的控制方式下，該電路能夠分別實(shí)現(xiàn)兩電平逆變器、I型三電平逆變器、T型三電平逆變器、以及1-T混用型三電平逆變器的工作模態(tài)。具體的，該電路的控制方法包括以下四種: 第一種控制方式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4不工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6工作，使得該電路工作在兩電平逆變器模態(tài)。第二種控制方式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6不工作，使得該電路工作在I型三電平逆變器模態(tài)。第三種控制方式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2不工作，控制所述第三開(kāi)關(guān)管Q3、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6工作，使得該電路工作在T型三電平逆變器模態(tài)。第四種控制方式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6均工作，使得該電路工作在1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。由此，可以使得該電路能夠兼顧兩電平逆變器的低通態(tài)損耗和三電平逆變器的低開(kāi)關(guān)損耗的優(yōu)點(diǎn)，從而有效降低功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和通態(tài)損耗，提聞電路效率。下面結(jié)合圖1和圖2，以電壓電流正半周為例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所述的逆變器的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。參照?qǐng)D2，為本發(fā)明實(shí)施例一所述逆變器在電壓正半周時(shí)各功率器件的開(kāi)關(guān)時(shí)序圖。在BUS電壓正半周，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2導(dǎo)通，正BUS電壓沿所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2給所述第一電感L充電。在所述第一開(kāi)關(guān)管Ql導(dǎo)通一定延遲時(shí)間Td后，所述第五開(kāi)關(guān)管Q5導(dǎo)通，此時(shí)該電路工作在1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。由于所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2均已處于導(dǎo)通狀態(tài)，則所述第五開(kāi)關(guān)管Q5兩端的電壓為零，因此，所述第五開(kāi)關(guān)管Q5為零電壓導(dǎo)通，第五開(kāi)關(guān)管Q5沒(méi)有開(kāi)通損耗。由此就有效規(guī)避了高壓器件(如圖1所示，第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6直接掛接在供電電源正極和負(fù)極之間，因此對(duì)第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6的耐壓要求較高)的開(kāi)關(guān)損耗較大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)低開(kāi)關(guān)損耗。所述第五開(kāi)關(guān)管Q5導(dǎo)通后，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2串聯(lián)后與所述第五開(kāi)關(guān)管Q5并聯(lián)。由于所述第五開(kāi)關(guān)管Q5的導(dǎo)通壓降明顯低于所述述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2的串聯(lián)電壓，因此電流不會(huì)流過(guò)所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2，而是全部流過(guò)所述第五開(kāi)關(guān)管Q5，其電流方向如圖3a所示。由此就有效規(guī)避了低壓器件(如圖1所示，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4串聯(lián)后掛接在供電電源正極和負(fù)極之間，因此對(duì)第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4的耐壓要求稍低)的通態(tài)損耗較大的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了低通態(tài)損耗。在所述第一開(kāi)關(guān)管Ql關(guān)斷前一定延遲時(shí)間Td時(shí)，第五開(kāi)關(guān)管Q5先關(guān)斷。所述第五開(kāi)關(guān)管Q5關(guān)斷時(shí)，由于所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此所述第五開(kāi)關(guān)管Q5沒(méi)有關(guān)斷損耗。由此就有效規(guī)避了高壓器件(第五開(kāi)關(guān)管Q5)的開(kāi)關(guān)損耗較大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)低開(kāi)關(guān)損耗。在所述第五開(kāi)關(guān)管Q5關(guān)斷后，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql正常關(guān)斷，其電流方向如圖3b所示。由于所述第一開(kāi)關(guān)管Ql是低壓器件，因此其開(kāi)關(guān)損耗較低，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低開(kāi)關(guān)損耗。本發(fā)明實(shí)施例一所述逆變器在電壓電流負(fù)半周的工作原理與上述相同，在此不再贅述。由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例一所述逆變器中，通過(guò)對(duì)第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4、以及第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6的合理開(kāi)關(guān)控制，可以使得該電路能夠兼顧兩電平逆變器的低通態(tài)損耗和三電平逆變器的低開(kāi)關(guān)損耗的優(yōu)點(diǎn)，從而有效降低功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和通態(tài)損耗，提聞電路效率。參照?qǐng)D4，為本發(fā)明實(shí)施例二所述的逆變器的電路圖。如圖4所示，實(shí)施例二所述逆變器與圖1所示實(shí)施例一的區(qū)別在于:為所述第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6分別反向
并聯(lián)一二極管。具體的，與實(shí)施例一相 比，所述逆變電路20還包括:第三二極管D3和第四二極管D4。所述第三二極管D3的陰極接所述第五開(kāi)關(guān)管Q5的第一端，所述第三二極管D3的陽(yáng)極接所述第五開(kāi)關(guān)管Q5的第二端。所述第四二極管D4的陰極接所述第六開(kāi)關(guān)管Q6的第一端，所述第四二極管D4的陽(yáng)極接所述第六開(kāi)關(guān)管Q6的第二端。需要說(shuō)明的是，與圖4所示實(shí)施例二相比，對(duì)于圖1所示實(shí)施例一提供的三電平逆變器，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql的反并二極管和第二開(kāi)關(guān)管Q2的反并二極管串聯(lián)，可以等效于實(shí)施例二中的第三二極管D3 ;所述第三開(kāi)關(guān)管Q3的反并二極管和第四開(kāi)關(guān)管Q4的反并二極管Q4串聯(lián)，可以等效于實(shí)施例二中的第四二極管D4。因此，圖4所示實(shí)施例二提供的逆變器的工作原理與實(shí)施例一相同，在此不再贅述。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明上述各實(shí)施例中，所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6均可以采用BJT (BipolarJunction Transistor,雙極結(jié)型晶體管)或者 FET (Field Effect Transistor,場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。當(dāng)采用BJT時(shí)，所述BJT的集電極作為各開(kāi)關(guān)管的第一端，所述BJT的發(fā)射極作為
各開(kāi)關(guān)管的第二端。當(dāng)采用FET時(shí)，所述FET的源極作為各開(kāi)關(guān)管的第一端，所述FET的漏極作為各開(kāi)
關(guān)管的第二端。當(dāng)然，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6可以但不限于采用BJT或者FET來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，任何能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的功率器件均可以用于本發(fā)明實(shí)施例所述的三電平逆變器。對(duì)應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施例提供的逆變器，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種控制逆變器的方法。具體的，本發(fā)明實(shí)施例提供的控制逆變器的方法包括四種具體的實(shí)現(xiàn)形式，分別如下所述。第一種實(shí)現(xiàn)形式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4不工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6工作，以使所述逆變器工作在兩電平逆變器模態(tài)。第二種實(shí)現(xiàn)形式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6不工作，以使所述逆變器工作在I型三電平逆變器模態(tài)。第三種實(shí)現(xiàn)形式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2不工作，控制所述第三開(kāi)關(guān)管Q3、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6工作，以使所述逆變器工作在T型三電平逆變器模態(tài)。第四種實(shí)現(xiàn)形式:控制所述第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3、第四開(kāi)關(guān)管Q4、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6均工作，以使所述逆變器工作在1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。由上述可知，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例所述逆變器，通過(guò)不同的控制方法，可以使得該逆變器具有四種工作模態(tài)，包括兩電平逆變器模態(tài)、I型三電平逆變器模態(tài)、T型三電平逆變器模態(tài)、以及1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的逆變器能夠同時(shí)兼顧兩電平逆變器的低通態(tài)損耗和三電平逆變器的低開(kāi)關(guān)損耗的優(yōu)點(diǎn)，降低整體損耗，有效提高電路的整體效率。 以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種逆變器和控制逆變器的方法，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種逆變器，其特征在于，所述逆變器包括:供電電源、逆變電路、濾波電路； 所述逆變電路包括:第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管、第一二極管及第二二極管； 所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管以及第四開(kāi)關(guān)管依次串聯(lián)接在所述供電電源的正極和負(fù)極之間；且所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管以及第四開(kāi)關(guān)管分別反向并聯(lián)有一二極管； 所述第二開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管的公共端為所述逆變電路的第三節(jié)點(diǎn)；所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的公共端為第一節(jié)點(diǎn)，所述第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管的公共端為第二節(jié)點(diǎn)； 所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端接所述供電電源的正極，所述第五開(kāi)關(guān)管的第二端接所述第三節(jié)點(diǎn)；所述第六開(kāi)關(guān)管的第一端接所述第三節(jié)點(diǎn)，所述第六開(kāi)關(guān)管的第二端接所述供電電源的負(fù)極； 所述第一二極管的陰極接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第一二極管的陽(yáng)極接中線；所述第二二極管的陽(yáng)極接所述第二節(jié)點(diǎn)，所述第二二極管陰極接中線； 所述逆變電路的第三節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)所述濾波電路接中線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征在于，所述逆變器還包括:第三二極管和第四二極管； 所述第三二極管的陰極接所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第三二極管的陽(yáng)極接所述第五開(kāi)關(guān)管的第二端； 所述第四二極管的陰極接所述第六開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第四二極管的陽(yáng)極接所述第六開(kāi)關(guān)管的第二端。`
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的逆變器，其特征在于，所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管為雙極結(jié)型晶體管； 所述雙極結(jié)型晶體管的集電極作為開(kāi)關(guān)管的第一端，所述雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射極作為開(kāi)關(guān)管的第二端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的逆變器，其特征在于，所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管為場(chǎng)效應(yīng)晶體管； 所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極作為開(kāi)關(guān)管的第一端，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極作為開(kāi)關(guān)管的第二端。
5.一種控制權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的逆變器的方法，其特征在于，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管不工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管工作，以使所述逆變器工作在兩電平逆變器模態(tài)。
6.一種控制權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的逆變器的方法，其特征在于，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管工作，控制所述第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管不工作，以使所述逆變器工作在I型三電平逆變器模態(tài)。
7.—種控制權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的逆變器的方法，其特征在于，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管不工作，控制所述第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管工作，以使所述逆變器工作在T型三電平逆變器模態(tài)。
8.—種控制權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的逆變器的方法，其特征在于，所述方法包括:控制所述第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管均工作，以使所述逆變器工作在1-T混用型三電平逆變器模態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種逆變器，包括供電電源、逆變電路、濾波電路；逆變電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管及第四開(kāi)關(guān)管串聯(lián)接在供電電源的正負(fù)極之間；第二開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管的公共端為第三節(jié)點(diǎn)；第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的公共端為第一節(jié)點(diǎn)，第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管的公共端為第二節(jié)點(diǎn)；第五開(kāi)關(guān)管接在供電電源的正極與第三節(jié)點(diǎn)之間；第六開(kāi)關(guān)管接在第三節(jié)點(diǎn)與供電電源的負(fù)極之間；第一二極管接在第一節(jié)點(diǎn)與中線之間；第二二極管接在第二節(jié)點(diǎn)與中線之間；第三節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)濾波電路接中線。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種控制逆變器的方法。采用本發(fā)明實(shí)施例，能夠有效降低功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和通態(tài)損耗，有利于提高電路效率。
文檔編號(hào)H02M7/537GK103236796SQ201310137220
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
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