逆变单元及具有该逆变单元的五电平逆变器

摘要

本申请公开了一种逆变单元，开关管T1并联有二极管D1，开关管T2并联有二极管D2，开关管T3并联有二极管D3，开关管T4并联有二极管D4，开关管T5并联有二极管D5；开关管T2串联有二极管DF1，该串联电路中发射极所处的一端与开关管T1的发射极和开关管T5的集电极公共端相连；开关管T4串联有二极管DF2，该串联电路中集电极所处的一端与开关管T1的发射极和开关管T5的集电极公共端相连；开关管T3并联有第一支路和第二支路，第一支路包括串联的二极管DA1和二极管DB2，第二支路包括串联的二极管DB1和二极管DA2；二极管DB1和二极管DA2的公共端，与开关管T1发射极和开关管T5集电极的公共端相连。

主权项

一种逆变单元，其特征在于，应用于五电平逆变器中，包括：开关管T1、开关管T2、开关管T3、开关管T4和开关管T5；其中：所述开关管T1反向并联有二极管D1，所述开关管T2反向并联有二极管D2，所述开关管T3反向并联有二极管D3，所述开关管T4反向并联有二极管D4，所述开关管T5反向并联有二极管D5；所述开关管T2串联有二极管DF1，所述开关管T2的发射极与所述二极管DF1的阳极相连，所述二极管DF1的阴极与所述开关管T1的发射极和开关管T5的集电极的公共端相连；所述开关管T4串联有二极管DF2，所述开关管T4的集电极与所述开关管T1的发射极和开关管T5的集电极的公共端相连；所述开关管T3并联有第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联的二极管DA1和二极管DB2，所述第二支路包括串联的二极管DB1和二极管DA2；所述二极管DB1和二极管DA2的公共端，与开关管T1发射极和开关管T5集电极的公共端相连；所述五电平逆变器的电源单元包括：直流源；并联在所述直流源两端的第三支路，所述第三支路包括串联的电容CA1和电容CB1，电容CA1和电容CB1的公共端作为0电平的输出端；一端与所述电容CA1相连的电感L1，所述电感L1另一端连接二极管DD1的阳极，二极管DD1的阴极作为2电平的输出端，电感L1和电容CA1的公共端作为1电平的输出端；一端与所述电容CB1相连的电感L2，所述电感L2另一端反向连接二极管DD2的阴极，二极管DD2的阳极作为‑2电平的输出端，电感L2和电容CB1的公共端作为‑1电平的输出端；集电极与所述电感L1和二极管DD1的公共端相连的开关管TD1，所述开关管TD1的发射极与所述电容CA1和电容CB1的公共端相连；一端与所述二极管DD1的阴极相连的电容CA2，所述电容CA2的另一端与所述电容CA1和电容CB1的公共端相连；发射极与所述电感L2和二极管DD2的公共端相连的开关管TD2，所述开关管TD2的集电极与所述电容CA1和电容CB1的公共端相连；一端与所述二极管DD2的阳极相连的电容CB2，所述电容CB2的另一端与所述电容CA1和电容CB1的公共端相连；或所述五电平逆变器的电源单元包括：直流源；并联在所述直流源两端的第四支路，所述第四支路包括串联的电容CA3和电容CB3，电容CA3和电容CB3的公共端作为0电平的输出端；一端与所述电容CA3相连的电感L3，所述电感L3另一端连接二极管DD3的阳极，二极管DD3的阴极作为2电平的输出端，电感L3和电容CA3的公共端作为1电平的输出端；一端与所述电容CB3相连的电感L4，所述电感L4另一端反向连接二极管DD4的阴极，二极管DD4的阳极作为‑2电平的输出端，电感L4和电容CB3的公共端作为‑1电平的输出端；集电极与所述电感L3和二极管DD3的公共端相连的开关管TD3，所述开关管TD3的发射极与所述电容CA3和电容CB3的公共端相连；一端与所述二极管DD3的阴极相连的电容CA4，所述电容CA4的另一端与所述直流源相连；发射极与所述电感L4和二极管DD4的公共端相连的开关管TD4，所述开关管TD4的集电极与所述电容CA3和电容CB3的公共端相连；一端与所述二极管DD4的阳极相连的电容CB4，所述电容CB4的另一端与所述直流源相连；或所述五电平逆变器的电源单元包括：正负极对接的两个直流源，两个直流源的公共端作为0电平的输出端；并联在第一直流源和第二直流源所在的串联支路两端的第六支路，所述第六支路包括串联的电容CA5和电容CB5，所述电容CA5和电容CB5的公共端与所述两个直流源的公共端相连；一端与所述电容CA5相连的电感L5，所述电感L5另一端连接有二极管DD5的阳极，二极管DD5的阴极作为2电平的输出端，电感L5和电容CA5的公共端作为1电平的输出端；一端与所述电容CB5相连的电感L6，所述电感L6另一端反向连接有二极管DD6的阴极，二极管DD6的阳极作为‑2电平的输出端，电感L6和电容CB5的公共端作为‑1电平的输出端；集电极与所述电感L5和二极管DD5的公共端相连的开关管TD5，所述开关管TD5的发射极与所述电容CA5和电容CB5的公共端相连；一端与所述二极管DD5的阴极相连的电容CA6，所述电容CA6的另一端与所述电容CA5和电容CB5的公共端相连；发射极与所述电感L6和二极管DD6的公共端相连的开关管TD6，所述开关管TD6的集电极与所述电容CA5和电容CB5的公共端相连；一端与所述二极管DD6的阳极相连的电容CB6，所述电容CB6的另一端与所述电容CA5和电容CB5的公共端相连；或所述五电平逆变器的电源单元包括：正负极对接的第一和第二直流源，两个直流源的公共端作为0电平的输出端；并联在第一直流源和第二直流源所在的串联支路两端的第七支路，所述第七支路包括串联的电容CA7和电容CB7，所述电容CA7和电容CB7的公共端与所述两个直流源的公共端相连；一端与所述电容CA7相连的电感L7，所述电感L7另一端连接二极管DD7的阳极，二极管DD7的阴极作为2电平的输出端，电感L7和电容CA7的公共端作为1电平的输出端；一端与所述电容CB7相连的电感L8，所述电感L8另一端反向连接二极管DD8的阴极，二极管DD8的阳极作为‑2电平的输出端，电感L8和电容CB7公共端作为‑1电平的输出端；集电极与所述电感L7和二极管DD7的公共端相连的开关管TD7，所述开关管TD7的发射极与所述电容CA7和电容CB7的公共端相连；一端与所述二极管DD7的阴极相连的电容CA8，所述电容CA8的另一端与所述第一直流源相连；发射极与所述电感L8和二极管DD8的公共端相连的开关管TD8，所述开关管TD8的集电极与所述电容CA7和电容CB7的公共端相连；一端与所述二极管DD8的阳极相连的电容CB8，所述电容CB8的另一端与所述第二直流源相连。