[发明专利]三电平逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种三电平逆变器。

背景技术

三电平逆变器是基于三个固定电平的脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)电路，在电力电子领域被广泛的应用。目前，如图1所示的中点箝位(Natural Point Clamping，NPC)三电平逆变器最为常见，两个直流电源BUS1与BUS2之间的连接点为节点N，由于在将逆变器的输出电压箝位在节点N的电压时，需要输出电流Io通过二极管D1或二极管D2续流，但是，由于二极管的单向导电性，只能通过二极管D1或D2所对应的其中的一条回路进行续流，从而电路的损耗较大，效率较低且不利于散热。

发明内容

本发明的实施例提供一种三电平逆变器，降低了电路损耗、提高了效率且利于散热。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种三电平逆变器，包括：第一直流源和第二直流源，所述第一直流源负极和所述第二直流源正极连接作为为第一节点，依次串联在所述第一直流源正极与第二直流源负极之间的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管和第二开关管的连接处为第二节点，所述第二开关管和第三开关管的连接处为第三节点，所述第三开关管和第四开关管的连接处为第四节点，第一二极管，其阳极连接于所述第一节点，其阴极连接于所述第二节点，第二二极管，其阴极连接于所述第一节点，其阳极连接于所述第四节点，滤波单元，所述滤波单元的两端分别连接于所述第一节点和第三节点，还包括：

第五开关管，所述第五开关管连接于所述第二节点与第四节点之间。

本发明实施例提供的三电平逆变器，将输出电压箝位在第一节点的电压的过程中，当第三节点输出电流为正电流时，实际电流与输出电流的方向相同，即实际电流从第一节点依次流过第一二极管、第五开关管和第三开关管到达第三节点进行续流，并且同时实际电流还可以从第一节点依次流过第一二极管和第二开关管到达第三节点进行续流，从而使第三节点输出第一节点的电压，由于有两条续流回路，即第二开关管与相互串联的第三开关管和第五开关管并联进行续流，与现有技术中仅有单条续流回路相比，提高了对开关管的利用率，使得有更多的开关管分摊电流和损耗，从而提高了电路的效率且更有利于散热；当第三节点输出电流为负电流时，实际电流与输出电流的方向相反，即实际电流从第三节点依次流过第二开关管、第五开关管和第二二极管到达第一节点进行续流，并且同时实际电流还可以从第三节点依次流过第三开关管和第二二极管到达第一节点进行续流，从而使第三节点输出第一节点的电压，由于有两条续流回路，即第三开关管与相互串联的第二开关管和第五开关管并联进行续流，与现有技术中仅有单条续流回路相比，提高了对开关管的利用率，使得有更多的开关管分摊电流和损耗，从而提高了电路的效率且更有利于散热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种三电平逆变器的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种三电平逆变器的结构示意图；

图3为图2中将输出电压箝位在第一节点的电压的过程中输出电流为正电流时时的示意图；

图4为图2中将输出电压箝位在第一节点的电压的过程中输出电流为负电流时时的示意图；

图5为图2中第五开关管为MOSFET的示意图；

图6为图2中第五开关管为IGBT的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。