[实用新型]一种三电平逆变器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及逆变器技术领域，特别是涉及一种三电平逆变器。

背景技术

近年来由于太阳能逆变器、不间断电源、变频器等产品技术的不断发展和市场的不断扩大，逆变器转换效率这一指标越来越被重视，由于三电平逆变器跟普通两电平逆变器比较，具有改善输出纹波以及降低损耗等优点，这就导致三电平逆变器拓扑结构被广泛研究。

目前最常见的三电平拓扑结构为“I”字型和“T”字型两种，分别如下图6和图7。其中，“I”字型三电平逆变器共有四个开关管S1、S2、S3、S4和两个二极管D1，D2，当输出端A要输出正直流母线+BUS的电压时，开关管S1、S2导通，其他管截止，此时开关管S3、S4要一起承受两倍直流母线电压，则开关管S3、S4理想状态下只需承受一倍直流母线电压，并且此时二极管D1两端也承受一倍直流母线电压；当输出端A要输出零电平N的电压时，开关管S2、二极管D1导通或者开关管S3、二极管D2导通，此时开关管S1、S4截止，此时开关管S1、S4承受一倍直流母线电压；当输出端A要输出负直流母线-BUS的电压时，开关管S3、S4导通，其他管截止，此时开关管S1、S2要一起承受两倍直流母线电压，则开关管S1、S2理想状态下只需承受一倍直流母线电压，并且此时二极管D2两端也承受一倍直流母线电压，理论上所有开关管和二极管的最高规格只承受一倍直流母线电压即可；同理分析得出：“T”字型三电平逆变器有四个开关管，S2和S3理论上承受一倍直流母线电压，而S1和S4理论上则承受两倍直流母线电压。两者比较起来，“I”字型三电平逆变器多两个二极管，这会增加空间而且还要考虑散热问题，同时 “I”字型三电平逆变器中S1和S4导通时，S2和S3也要配合导通，这会额外增加S2和S3的导通损耗。而“T”字型三电平逆变器中S1和S4由于要承受两倍直流母线电压，因此需要选择更高耐压等级的开关管，这无疑会增加开关管的成本以及开关管的工作损耗。另外，两者同时都存在的一个问题则是所用器件不统一，“I”字型三电平逆变器虽然四个开关管的型号可以一致但多了两个二极管，而“T”字型则开关管的型号都无法统一，这显然会对实际应用中的采购、生产以及维护各个环节造成不便。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种三电平逆变器，该三电平逆变器的各开关管型号相同，有利于提升三电平逆变器的转换效率，并且还会给实际应用中的批量采购、生产以及维护等各个环节带来便利。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种三电平逆变器，其输出端A经开关管S1、S5接到正直流母线+BUS，经开关管S3、S4接到负直流母线-BUS，本实用新型中，开关管S3和S4的接点或者开关管S1和S5的接点经开关管S2接到零电平输入端N。 

本实用新型的有益效果：本实用新型将现有技术的“I”字型三电平逆变器的两个二极管择一替换为一个开关管，同时直接去除另外一个二极管，电路中只包含五个开关管，这五个开关管均承受一倍直流母线电压，因此可以统一选择低耐压值的开关管，有利于提升逆变器的转换效率，并且还会给实际应用中的批量采购、生产以及维护等各个环节带来便利。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的第一种实施方式的电路拓扑图。

图2、图3、图4分别为图1的三电平逆变器的三种情况的工作回路。

图5是本实用新型的第二种实施方式的电路拓扑图。

图6是现有技术的“I”字型三电平逆变器的电路拓扑图。

图7是现有技术的“T”字型三电平逆变器的电路拓扑图。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例的一种三电平逆变器，其输出端A经开关管S1、S5接到正直流母线+BUS，经开关管S3、S4接到负直流母线-BUS，本实施例中，开关管S3和S4的接点或者开关管S1和S5的接点经开关管S2接到零电平输入端N。

当开关管S3和S4的接点经开关管S2接到零电平输入端N时，如图1所示。

当开关管S1和S5的接点经开关管S2接到零电平输入端N时，如图5所示。