[发明专利]一种三相三电平逆变电路和不间断电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种三相三电平逆变电路和不间断电源。

背景技术

多电平逆变器输出信号的一般结构是由几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压。这种逆变器由于输出电压电平数的增加，使得输出波形的谐波含量减小，开关所承受的电压应力减小，无需均压电路，可避免大的dv/dt所导致的电机绝缘等问题。1977年出现了利用开关管来辅助中点箝位的三电平逆变器主电路，人们对这种电路进行改进后，提出了二极管箝位式逆变电路。人们还根据三电平逆变器的结构提出了多电平逆变器的结构。

二极管箝位式T型拓扑逆变电路如图1所示，图1中的开关器件101、开关器件102、开关器件103和开关器件104分别包括一个全控型功率开关器件和一个该全控型功率开关器件反并联的二极管，电容105和电容106串联在正直流母线DC+和负直流母线DC-之间，电容105和电容106的连接点为中性点N。开关器件101、开关器件102、开关器件103和开关器件104中的全控型功率开关器件的控制端连接调制电路。该电路控制原理如下：在调制电路接收到的信号波的正半周期，开关器件101中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件102中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常通，开关器件103中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件104中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常断，其中，当开关器件101中的全控型功率开关器件开通时，开关器件103中的全控型功率开关器件关断，当开关器件101中的全控型功率开关器件关断时，开关器件103中的全控型功率开关器件开通；在调制电路接收到的信号波的负半周期，开关器件104中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件103中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常通，开关器件102中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下高频开通关断，开关器件101中的全控型功率开关器件在调制电路输出的信号的控制下常断，其中，当开关器件104中的全控型功率开关器件开通时，开关器件102中的全控型功率开关器件关断，当开关器件104中的全控型功率开关器件关断时，开关器件102中的全控型功率开关器件开通。

采用图1所示的T型三电平逆变拓扑的三相三电平逆变电路如图2所示，图2中A相三电平逆变电路包括开关器件Q1_A、开关器件Q2_A、开关器件Q3_A和开关器件Q4_A，B相三电平逆变电路包括开关器件Q1_B、开关器件Q2_B、开关器件Q3_B和开关器件Q4_B，C相三电平逆变电路包括开关器件Q1_C、开关器件Q2_C、开关器件Q3_C和开关器件Q4_C，图2所示的三相三电平逆变电路依赖于电容C1和电容C2串联产生的中点效果,而电容串联势必导致母线等效电容容量下降,在一些对母线电容容量有要求的场合,比如光伏逆变器的低压穿越,或者UPS系统中的保持时间,就需要在正母线DC+和负母线DC-之间并联更多的电容以提高母线电容的容量，这会提高母线电容的成本。

综上所述，目前的三相三电平逆变电路依赖于正母线和负母线之间串联的电容产生的中点，而电容串联会导致母线电容的等效容量降低，这在一些对母线电容容量有要求的场合中会提高逆变电路中的母线电容的成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种三相三电平逆变电路和不间断电源，用以解决目前的三相三电平逆变电路依赖于正母线和负母线之间串联的电容产生的中点，而电容串联会导致等效容量降低，这在某些场合中会提高逆变电路中的母线电容的成本的问题。

第一方面，提供一种三相三电平逆变电路，包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元、第九开关单元和控制单元；

所述第一开关单元与所述第四开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第一开关单元与所述第四开关单元的连接点的电压为三相电中的A相的电压；

所述第二开关单元与所述第五开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第二开关单元与所述第五开关单元的连接点的电压为三相电中的B相的电压；

所述第三开关单元与所述第六开关单元串联在正直流母线和负直流母线之间；所述第三开关单元与所述第六开关单元的连接点的电压为三相电中的C相的电压；