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逆变器的拓扑结构，其特征在于：该逆变器包括逆变桥(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)的集电极和主开关(S13)的集电极，另一端接主开关(S12)的发射极和主开关(S14)的发射极，主开关(S11)的发射极接主开关(S12)的集电极，主开关(S13)的发射极接主开关(S14)的集电极；逆变桥(2)为：直流电压源正极接主开关(S21)的集电极和主开关(S23)的集电极，直流电压源负极接主开关(S22)的发射极和主开关(S24)的发射极，主开关(S21)的发射极接主开关(S22)的集电极，主开关(S23)的发射极接主开关(S24)的集电极；逆变桥(3)为：电容(C3)的一端接主开关(S31)的集电极和主开关(S33)的集电极，另一端接主开关(S32)发射极和主开关(S34)的发射极，主开关(S31)的发射极接主开关(S32)的集电极，主开关(S33)的发射极接主开关(S34)的集电；逆变桥(1)的主开关(S13)的发射极和主开关(S14)的集电极接逆变桥(2)的主开关(S21)的发射极和主开关(S22)的集电极；逆变桥(2)的主开关(S23)的发射极和主开关(S24)的集电极接逆变桥(3)的主开关(S31)的发射极和主开关(S32)的集电极；逆变桥(1)的主开关(S11)的发射极和主开关(S12)的集电极接负载(Z)的一端，逆变桥(3)的主开关(S33)的发射极和主开关(S34)的集电极接负载的另一端；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级；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)的电容的一端，辅助开关(5)的另一端接直流电源的正极或负级。