单电源级联多电平变流器

摘要

本发明属于多电平功率变换技术，具体涉及一种级联多电平逆变器的拓扑结构，在输出与传统级联型逆变器相同电平数量的情况下减少使用直流电源的数量。实现方法是用电容来代替传统拓扑中的直流电压源，通过间断为电容充电来维持电容电压。本发明主要用于高压大功率场合，省去了原来级联电路的多副边变压器。在保留传统多电平变流器谐波小、各功率晶体管只承受单倍电源电压的条件下，可得到三倍电源电压幅值的正弦波输出，易于实现大容量和能量双向流动。

主权项

一种单电源级联多电平变流器，其特征在于：该变流器包括逆变桥1、逆变桥2、逆变桥3、辅助开关4和辅助开关5；逆变桥1为：电容C1的一端接主开关S11的第一极和主开关S13的第一极，另一端接主开关S12的第二极和主开关S14的第二极，主开关S11的第二极接主开关S12的第一极，主开关S13的第二极接主开关S14的第一极；逆变桥2为：直流电源正极接主开关S21的第一极和主开关S23的第一极，直流电源负极接主开关S22的第二极和主开关S24的第二极，主开关S21的第二极接主开关S22的第一极，主开关S23的第二极接主开关S24的第一极；逆变桥3为：电容C3的一端接主开关S31的第一极和主开关S33的第一极，另一端接主开关S32第二极和主开关S34的第二极，主开关S31的第二极接主开关S32的第一极，主开关S33的第二极接主开关S34的第一极；逆变桥1的主开关S13的第二极和主开关S14的第一极接逆变桥2的主开关S21的第二极和主开关S22的第一极；逆变桥2的主开关S23的第二极和主开关S24的第一极接逆变桥3的主开关S31的第二极和主开关S32的第一极；逆变桥1的主开关S11的第二极和主开关S12的第一极接负载Z的一端，逆变桥3的主开关S33的第二极和主开关S34的第一极接负载Z的另一端；辅助开关4为单向开关或双向开关，辅助开关4的一端接逆变桥1的电容C1的一端，辅助开关4的另一端接直流电源的正极或负极；辅助开关5为单向开关或双向开关，辅助开关5的一端接逆变桥3的电容C3的一端，辅助开关5的另一端接直流电源的正极或负极。