一种五电平逆变器

摘要

本发明提供一种五电平逆变器，属变换器技术领域，其结构包括输入直流源、输入分压电容、三电平桥臂、两电平桥臂、输出滤波电路及负载。三电平桥臂由四个开关管构成，且同一时刻仅有两个开关管高频开关；两电平桥臂由两个开关管构成，且两个开关管的开关频率与输出电压的频率相等；变换器同一时刻只有两个开关管高频开关，开关损耗小、变换效率高；该变换器所有开关管最大电压应力均等于输入电压，开关管电压应力低，相对于传统五电平逆变器所用开关管数量少、拓扑结构简洁、控制简单；由于能够输出多个电平，大大减小了输出滤波器的体积。本发明适用于中高压、大功率应用场合，此外，在新能源并网发电等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种五电平逆变器，包括输入直流源(Vin)、输入分压电容(101)、输出滤波电路(104)及负载(Ro)，其特征在于：所述五电平逆变器还包括三电平桥臂(102)、两电平桥臂(103)；其中，输入分压电容(101)由第一分压电容(C1)和第二分压电容(C2)构成，三电平桥臂(102)由第一功率开关管(S1)、第二功率开关管(S2)、第三功率开关管(S3)及第四功率开关管(S4)构成，两电平桥臂(103)由第五功率开关管(S5)和第六功率开关管(S6)构成；其中，输入电源(Vin)的正极分别连接第一分压电容(C1)的一端、第二功率开关管(S2)的漏极及第五功率开关管(S5)的漏极；输入电源(Vin)的负极分别连接第二分压电容(C2)的一端、第四功率开关管(S4)的源极及第六功率开关管(S6)的源极；第一分压电容(C1)的另一端分别与第二分压电容(C2)的另一端、第三功率开关管(S3)的源极相连接；第三功率开关管(S3)的漏极与第一功率开关管(S1)的漏极相连；第一功率开关管(S1)的源极分别连接第二功率开关管(S2)的源极、第四功率开关管(S4)的漏极及输出滤波电路(104)的输入端；输出滤波电路(104)的输出端分别与负载(Ro)、两电平桥臂(103)的中点相连接；所述第一功率开关管(S1)、第二功率开关管(S2)、第三功率开关管(S3)及第四功率开关管(S4)分别为高频功率开关管，且在同一时刻其中仅有两个开关管高频开关；所述第五功率开关管(S5)及第六功率开关管(S6)为低频功率开关管，且第五功率开关管(S5)及第六功率开关管(S6)的开关频率与逆变器输出电压(vo)的频率相等。