包含预充电电路的单相不对称多电平逆变器及其充电方法

摘要

本发明涉及一种包含预充电电路的单相不对称多电平逆变器及其充电方法，属于电能变换领域，用于直流到交流电能形式的变换。其组成包括开关、充电电阻、十个功率开关器件以及三个电容。切换开关和充电电阻并联后串联在直流输入电源和单相不对称多电平逆变器的直流正极输入端之间。在初始上电时刻，切换开关断开，由直流输入电源通过充电电阻为直流输入端的两个串联电容充电，在两个串联电容完成充电后，采集悬浮电容的电压，并将用于连接悬浮电容和逆变器的正极母线的两个功率开关器件以及连接悬浮电容和逆变器的负极母线的两个功率开关器件导通，在悬浮电容的电压等于直流电源电压的1/4时，关断导通的功率开关器件，并闭合切换开关。本发明具有结构紧凑、成本较低，实现容易以及效率高、可靠性高等优点。

主权项

一种包含预充电电路的单相不对称多电平逆变器，其特征在于，其组成包括电容C1（1），电容C2（2），功率开关管V1（3），功率开关管V2（4），功率开关管V3（5），功率开关管V4（6），功率开关管V5（7），功率开关管V7（8），功率开关管V8（9），功率开关管V6（10），电容C3（11），功率开关管V9（12），功率开关管V10（13），开关K1（14），充电电阻R1（15），直流电压检测电路（16），控制器（17），隔离驱动电路（18）；所述的电容C1（1）的一端与电容C2（2）的一端，V2（4）的功率输出端以及V3（5）的功率输入端相连，C2（2）的另一端与外部输入的直流电源的负极，V4（6）的功率输出端以及V10（13）的功率输出端相连， V1（3）的功率输出端与V2（4）的功率输入端以及V5（7）的功率输入端相连，V3（5）的功率输出端与V4（6）的功率输入端以及V8（9）的功率输出端相连，V5（7）的功率输出端与电容C3（11）的一端以及V7（8）的功率输入端相连，V6（10）的功率输入端与电容C3（11）的另一端以及V8（9）功率输出端相连，V7（8）的功率输出端与V8（9）的功率输入端相连，并作为交流电压输出的一个端口，V9（12）的功率输出端和V10（13）的功率输入端相连，并作为交流电压输出的另一个端口；开关K1（14）的一端与充电电阻R1（15）的一端以及外部输入的直流电源的正极相连，开关K1（14）的一端与充电电阻R1（15）的另一端以及电容C1（1）的另一端，V1（3）的功率输入端以及V9（12）的功率输入端相连；    直流电压检测电路（16）用于检测直流输入电源、电容C1（1）、电容C2（2）以及电容C3（11）的电压，直流电压检测电路（16）的输出端与控制器（17）的输入端相连，控制器（17）的输出端与隔离驱动电路（18）的输入端相连，隔离驱动电路（18）的输出端分别与开关K1（14）的控制端、功率开关管V1（3）的控制信号输入端、功率开关管V5（7）的控制信号输入端、功率开关管V4（6）的控制信号输入端以及功率开关管V6（10）的控制信号输入端相连。