发明名称 分层叠加式电压型多电平电路
摘要 本发明属于多电平电路技术领域,其特征在于,所述电路由多层相同的二极管箝位式或电容箝位式多电平电路相交互连接而成,每一层内各开关管形成互锁关系,在层与层之间相应地也存在互锁关系。该电路的输出电压电平数与层数有关,而每层内各开关管的耐压能力又与所述各开关管分别串接的附加的开关管数,即每层的相串接的单元数相关。本发明在输出多电平的同时又提高了各层电路的耐压能力,从而使各开关管的成本下降。
申请公布号 CN100571012C 申请公布日期 2009.12.16
申请号 CN03145955.2 申请日期 2003.07.18
申请人 清华大学 发明人 李永东;李明才;谭卓辉;曲树笋
分类号 H02M7/48(2007.01)I 主分类号 H02M7/48(2007.01)I
代理机构 代理人
主权项 1、分层叠加式电压型多电平电路,含有二极管箝位式多电平电路,其特征在于,含有:电压值为E的电源:由等分为两组的四个分电源(E/4)依次串接而成,中点接地;箝位二极管组:由第一二极管(Da11)、第二二极管(Da12)、第三二极管(Da21)、第四二极管(Da22)依次串接而成,第二个二极管(Da12)的负极接第一组中两个互相串接的分电源(E/4)的中点,第三个二极管(Da21)的正极接另一组中两个互相串接的分电源(E/4)的中点;第一条开关管串接支路:由两个开关管(Sa11、Sa12)串接组成,第一开关管(Sa11)的集电极接第一组分电源的正输出端,而发射极和第二开关管(Sa12)的集电极相连,第二开关管(Sa12)的发射极是电压输出端(Va);第二条开关管串接支路:由两个开关管(Sa24、Sa23)串接组成,第八开关管(Sa24)的发射极接第二组分电源的负输出端,集电极接第七开关管(Sa23)的发射极,而第七开关管(Sa23)的集电极和所述电压输出端(Va)相连;第三条开关管串接支路:由四个开关管(Sa21、Sa14、Sa22、Sa13)串接组成,第五开关管(Sa21)的集电极接地,发射极和第四开关管(Sa14)的发射极相连,第四开关管(Sa14)的集电极同时与第二个二极管(Da12)的正极、第六开关管(Sa22)的集电极相连,第三开关管(Sa13)的发射极和第六开关管(Sa22)的发射极相连,第三开关管(Sa13)的集电极接电压输出端(Va);其中,第一开关管(Sa11)、第二开关管(Sa12)、第三开关管(Sa13)、第四开关管(Sa14)和第一个二极管(Da11)、第二个二极管(Da12)构成第一层三电平电路,而第五开关管(Sa21)、第六开关管(Sa22)、第七开关管(Sa23)、第八开关管(Sa24)和第三个二极管(Da21)、第四个二极管(Da22)构成第二层三电平电路,该两层电路在所述第三条开关管串接支路中按所述第五开关管(Sa21)、第四开关管(Sa14)、第六开关管(Sa22)、第三开关管(Sa13)的连接关系叠加;当第一层电路工作时,第二层中第五开关管(Sa21)、第六开关管(Sa22)始终导通,第七开关管(Sa23)、第八开关管(Sa24)始终截止,第一层的第一开关管(Sa11)及第二开关管(Sa12)、第二开关管(Sa12)及第三开关管(Sa13)、第三开关管(Sa13)及第四开关管(Sa14)相继导通,相对应地,第三开关管(Sa13)及第四开关管(Sa14)、第四开关管(Sa14)及第一开关管(Sa11)、第一开关管(Sa11)及第二开关管(Sa12)相继截止,该电压输出端(Va)电压依次为E/2、E/4及0伏,第二层电路工作时,第一层电路中第三开关管(Sa13)、第四开关管(Sa14)始终导通,第一开关管(Sa11)、第二开关管(Sa12)始终截止,第二层的第五开关管(Sa21)及第六开关管(Sa22)、第六开关管(Sa22)及第七开关管(Sa23)、第七开关管(Sa23)及第八开关管(Sa24)相继导通,相对应地,第七开关管(Sa23)及第八开关管(Sa24)、第八开关管(Sa24)及第五开关管(Sa21)、第五开关管(Sa21)及第六开关管(Sa22)相继截止,电压输出端(Va)电压依次为0,-E/4和-E/2伏;该分层叠加式电压型多电平电路的输出端总电平数为(m-1)×n+1,n为层数,m为每层输出电平数。
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