一种单相半桥五电平逆变器及其应用电路

摘要

本发明提供一种单相半桥五电平逆变器及其应用电路，其中单相半桥五电平逆变器包括八个开关管、八个二极管和两个箝位二极管，比现有技术中少了很多箝位二极管，而且也不包括飞跨电容，现有技术中的五电平逆变器不可以去掉箝位二极管是因为这些二极管不但为电流提供通路，而且起到了电容不被短路的作用，而本发明提供的五电平逆变器利用八个开关管自身反向并联的二极管以及两个箝位二极管就可以为电流提供通路，以及保证电容不被短路的作用。这样保证整个逆变器中的半导体器件较少，损耗较小，效率较高，体积也小，进而成本也低。现有技术中的飞跨电容是为了生成多电平，但是由于电容本身成本较高；而本发明实施例舍弃用电容来生成多电平，成本低。

主权项

一种单相半桥五电平逆变器，其特征在于，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第一箝位二极管和第二箝位二极管；每个所述开关管反向并联一个二极管；直流电源的正端通过依次串联的第一电容、第二电容、第三电容和第四电容连接直流电源的负端；第一开关管的第一端连接第一电容的第一端，第一开关管的第二端连接第一节点；第二开关管的第一端连接第一节点，第二开关管的第二端连接第二节点；第三开关管的第一端连接第四开关管的第一端，第四开关管的第二端连接第一电容的第二端，第三开关管的第二端连接第二节点；第五开关管的第一端连接第二节点，第五开关管的第二端连接第三节点；第六开关管的第二端连接第二节点，第六开关管的第一端连接第七开关管的第一端，第七开关管的第二端连接第四电容的第一端；第八开关管的第一端连接第三节点，第八开关管的第二端连接第四电容的第二端；第一箝位二极管的阳极连接第二电容和第三电容的公共端，第一箝位二极管的阴极连接第一节点；第二箝位二极管的阳极连接第三节点，第二箝位二极管的阴极连接第一箝位二极管的阳极；第二节点作为该逆变器的一个交流输出端，第一箝位二极管和第二箝位二极管的公共端作为该逆变器的另一个交流输出端;所述单相半桥五电平逆变器对应的五个电平工作模态分别为：第一模态：第一开关管和第二开关管导通；其余开关管均截止；第二模态：第三开关管和第四开关管导通，其余开关管均截止；第三模态：第二开关管和第五开关管导通，其余开关管均截止；第四模态：第六开关管和第七开关管导通，其余开关管均截止；第五模态：第五开关管和第八开关管导通，其余开关管均截止。