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一種多電平逆變器的制造方法_4

文檔序號(hào):9690495閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
電壓具有多個(gè)電平值,使得在逆變中點(diǎn)輸出具有多電平值的梯形波,在所述梯形波經(jīng)過(guò)濾波電路后更容易轉(zhuǎn)變?yōu)檎也?,且輸出電壓電平?shù)越多,梯形波就越接近正弦波,越接近正弦波輸出諧波也就越小,從而可以提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。
[0090]圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的多電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖6所示,所述多電平逆變器包括前述實(shí)施例中的電源電路10、第一電平控制電路20、第一濾波電路30。在本實(shí)施例中,所述多電平逆變器還包括第五功率開關(guān)管S5、第五體二極管D5、第六功率開關(guān)管S6以及第六體二極管D6。
[0091]所述第五體二極管D5的陰極分別與所述至少一個(gè)輸入電源的正極和所述第五功率開關(guān)管S5的集電極連接,所述第五體二極管D5的陽(yáng)極分別與所述第五功率開關(guān)管S5的發(fā)射極、所述第六體二極管D6的陰極、所述第六功率開關(guān)管S6的集電極和所述輸出濾波電容以及所述輸出負(fù)載的另一端連接,所述第六體二極管的陽(yáng)極分別與所述第六功率開關(guān)管的發(fā)射極和所述至少一個(gè)輸入電源的負(fù)極連接。
[0092]所述第一至第六功率開關(guān)管分別由第一至第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。其中,所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)由調(diào)制波和第一載波調(diào)制而成,所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第二載波調(diào)制而成,所述第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第三載波調(diào)制而成,所述第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第四載波調(diào)制而成,所述第五驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第五載波調(diào)制而成,所述第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第六載波調(diào)制而成。
[0093]所述調(diào)制波為正弦波,所述第一載波、所述第二載波、所述第三載波、所述第四載波、所述第五載波以及所述第六載波為三角波。需要說(shuō)明的是,所述第三載波相對(duì)所述第一載波移相180度,所述第二載波的相位和所述第三載波的相位相差180度,所述第四載波的相位和所述第一載波的相位相差180度,所述第五載波相對(duì)所述第一載波移相180度,所述第六載波的相位和所述第五載波的相位相差180度。
[0094]Tl的逆變中點(diǎn)電SVaQ具有+l/4Vin、l/2Vin、0、-l/4Vin、-l/2Vin五種電平,而在負(fù)載的另一端Vdo具有l(wèi)/2Vin和-l/2Vin兩種電平,經(jīng)所述第一濾波電路并聯(lián)輸出后在Vciut端的正弦波具有 Vin、+3/4Vin、+l/2Vin、+l/4Vin、0、-l/4Vin、-l/2Vin、-3/4Vin、Vin 九種電平。
[0095]通過(guò)控制功率開關(guān)管的占空比,以使逆變器的變壓器的逆變中點(diǎn)電壓具有多個(gè)電平值,使得在逆變中點(diǎn)輸出具有多電平值的梯形波,在所述梯形波經(jīng)過(guò)濾波電路后更容易轉(zhuǎn)變?yōu)檎也?,且輸出電壓電平?shù)越多,梯形波就越接近正弦波,越接近正弦波輸出諧波也就越小,從而可以提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。
[0096]圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的多電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7所示,所述多電平逆變器包括前述實(shí)施例中的電源電路10、第一電平控制電路20以及第一濾波電路30。在本實(shí)施例中,所述多電平逆變器還包括第三電平控制電路、第四電平控制電路、第三濾波電路以及第四濾波電路。
[0097]所述第三電平控制電路、所述第四電平控制電路與所述第一電平控制電路20結(jié)構(gòu)一致,所述第三濾波電路、所述第四濾波電路與所述第一濾波電路30結(jié)構(gòu)一致。
[0098]所述第一輸出濾波電感經(jīng)過(guò)所述第一輸出濾波電容實(shí)現(xiàn)A相輸出,所述第三輸出濾波電感經(jīng)過(guò)所述第三輸出濾波電容實(shí)現(xiàn)B相輸出,所述第四輸出濾波電感經(jīng)過(guò)所述第四輸出濾波電容實(shí)現(xiàn)C相輸出。
[0099]所述第一至第十二個(gè)功率開關(guān)管分別由第一至第十二個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。其中,所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)由調(diào)制波和第一載波調(diào)制而成,所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第二載波調(diào)制而成,所述第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第三載波調(diào)制而成,所述第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第四載波調(diào)制而成,所述第五驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第五載波調(diào)制而成,所述第六驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第六載波調(diào)制而成,所述第七驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第七載波調(diào)制而成,所述第八驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第八載波調(diào)制而成,所述第九驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第九載波調(diào)制而成,所述第十驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第十載波調(diào)制而成,所述第十一驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第十一載波調(diào)制而成,所述第十二驅(qū)動(dòng)信號(hào)由所述調(diào)制波和第十二載波調(diào)制而成。
[0100]所述調(diào)制波為正弦波,所述第一載波、所述第二載波、所述第三載波、所述第四載波、所述第五載波、所述第六載波、所述第七載波、所述第八載波、所述第九載波、所述第十載波、所述第十一載波以及所述第十二載波為三角波。需要說(shuō)明的是,所述第三載波的相位相對(duì)所述第一載波的相位平移180度,所述第二載波的相位和所述第三載波的相位相差180度,所述第四載波的相位和所述第一載波的相位相差180度,所述第五載波相對(duì)所述第一載波移相120度,所述第七載波相對(duì)所述第五載波移相180度,所述第六載波的相位和所述第七載波的相位相差180度,所述第八載波的相位和所述第五載波的相位相差180度,所述第九載波相對(duì)所述第五載波移相120度,所述第^^一載波相對(duì)所述第九載波移相180度,所述第十載波的相位和所述第十一載波的相位相差180度,所述第十二載波的相位和所述第九載波的相位相差180度。
[0101]在T1、T3、T4 的逆變中點(diǎn)電壓 ValoVa3o、Va4。分別具有+l/4Vin、l/2Vin、0、-l/4Vin、-l/2Vin五種電平,分別經(jīng)第一濾波電路、第二濾波電路、第三濾波電路后實(shí)現(xiàn)A相、B相、C相同時(shí)輸出。
[0102]通過(guò)控制功率開關(guān)管的占空比,以使逆變器的變壓器的逆變中點(diǎn)電壓具有多個(gè)電平值。現(xiàn)有技術(shù)中,逆變中點(diǎn)輸出一個(gè)正負(fù)對(duì)稱的方波,使得該方波經(jīng)濾波電路后輸出的正弦波諧波較大,降低了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。而與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明可以在逆變中點(diǎn)輸出具有多電平值的梯形波,使得該梯形波經(jīng)過(guò)濾波電路后更容易轉(zhuǎn)變?yōu)檎也ǎ逸敵鲭妷弘娖綌?shù)越多,梯形波就無(wú)線接近正弦波,越接近正弦波輸出諧波也就越小,從而系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率越高。同時(shí),采用本發(fā)明,還可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)三相輸出,大大提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。
[0103]以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多電平逆變器,其特征在于,所述多電平逆變器包括電源電路、第一電平控制電路以及第一濾波電路,其中: 所述電源電路,用于向所述第一電平控制電路提供直流電壓; 所述第一電平控制電路,與所述電源電路連接,包括至少一個(gè)反相耦合的兩繞組變壓器及第一 T型橋臂和第二 T型橋臂,所述第一 T型橋臂由第一橫橋臂和第一豎橋臂連接而成,所述第二 T型橋臂由第二橫橋臂和第二豎橋臂連接而成,所述第一橫橋臂與所述第一豎橋臂的交叉點(diǎn)與所述反相耦合的兩繞組變壓器的第一繞組的同名端連接,所述第二橫橋臂與所述第二豎橋臂的交叉點(diǎn)與所述反相耦合的兩繞組變壓器的第二繞組的異名端連接,所述第一電平控制電路用于將所述直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂卸鄠€(gè)電平值的梯形波后經(jīng)所述反相耦合的兩繞組變壓器的第一繞組的異名端與第二繞組的同名端的連接點(diǎn)輸出到所述第一濾波電路; 所述第一濾波電路,與所述第一電平控制電路的所述反相耦合的兩繞組變壓器的第一繞組的異名端與第二繞組的同名端的連接點(diǎn)連接,用于將所述具有多個(gè)電平值的梯形波轉(zhuǎn)變?yōu)檎也ㄝ敵觥?.如權(quán)利要求1所述的多電平逆變器,其特征在于,所述電源電路包括至少一個(gè)輸入電源、第一輸入濾波電容以及第二輸入濾波電容,其中: 所述第一輸入濾波電容的正極與所述至少一個(gè)輸入電源的正極連接,所述第二輸入濾波電容的負(fù)極與所述至少一個(gè)輸入電源的負(fù)極連接; 所述第一輸入濾波電容的負(fù)極與所述第二輸入濾波電容的正極連接,構(gòu)成直流母線中點(diǎn)。3.如權(quán)利要求2所述的多電平逆變器,其特征在于, 所述第一豎橋臂的兩端分別連接在所述至少一個(gè)輸入電源的兩極,所述第一橫橋臂的一端與所述直流母線中點(diǎn)連接,所述第一橫橋臂的另一端與所述第一豎橋臂連接,所述第一橫橋臂與所述第一豎橋臂的交叉點(diǎn)將所述第一豎橋臂分為上下兩部分; 所述第一豎橋臂的上部分具體包括第一功率開關(guān)管以及第一體二極管,所述第一豎橋臂的下部分具體包括第一功率二極管,所述第一橫橋臂具體包括第二功率開關(guān)管、第二體二極管以及第三功率二極管,所述第一功率開關(guān)管的集電極分別與所述第一體二極管的陰極和所述電源電路的電源的正極連接,所述第一功率開關(guān)管的發(fā)射極分別與所述第一體二極管的陽(yáng)極、所述第二功率開關(guān)管的發(fā)射極、所述第二體二極管的陽(yáng)極和所述第一功率二極管的陰極連接,所述第一功率二極管的陽(yáng)極和所述至少一個(gè)輸入電源的負(fù)極連接,所述第二功率開關(guān)管的集電極分別與所述第二體二極管的陰極和所述第三功率二極管的陰極連接,所述第三功率二極管的陽(yáng)極和所述直流母線中點(diǎn)連接; 所述第二豎橋臂的兩端分別連接在所述至少一個(gè)輸入電源的兩極,所述第二橫橋臂的一端與所述直流母線中點(diǎn)連接,所述第二橫橋臂的另一端與所述第二豎橋臂連接,所述第二橫橋臂與所述第二豎橋臂的交叉點(diǎn)將所述第二豎橋臂分為上下兩部分; 所述第二豎橋臂的上部分具體包括第二功率二極管,所述第二豎橋臂的下部分具體包括第四功率開關(guān)管以及第四體二極管,所
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