[发明专利]一种单相五电平逆变器及其控制方法

权利要求书

1.一种单相五电平逆变器，其特征在于，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第一电容、第二电容和二极管；

所述二极管的正极连接直流电源的正端，所述二极管的负极连接所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接第一节点；

所述第二开关管的第一端与所述第三开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端连接第二节点，所述第三开关管的第二端连接直流电源的负端；

所述第四开关管的第一端连接所述第一节点，所述第四开关管的第二端连接第三节点；

所述第五开关管的第一端连接所述第三节点，所述第五开关管的第二端连接第四节点；

所述第一电容的第一端连接所述第一节点，所述第一电容的第二端连接所述第四节点；

所述第二电容的第一端连接所述第三节点，所述第二电容的第二端连接第五节点；

所述第六开关管的第一端连接所述第四节点，所述第六开关管的第二端连接所述第五节点；

所述第七开关管的第一端连接所述第二节点，所述第七开关管的第二端连接所述第五节点；

所述第八开关管的第二端连接所述第五节点，所述第八开关管的第一端为所述单相五电平逆变器的负电压输出端，所述第二节点为所述单相五电平逆变器的正电压输出端，所述第三开关管的第二端和所述第八开关管的第一端连接。

2.根据权利要求1所述的单相五电平逆变器，其特征在于，还包括：电感；

所述第二节点连接所述电感的第一端，所述电感的第二端为所述单相五电平逆变器的正电压输出端。

3.根据权利要求1所述的单相五电平逆变器，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管均为IGBT或MOSFET。

4.根据权利要求1所述的单相五电平逆变器，其特征在于，所述二极管为碳化硅二极管或者快恢复二极管。

5.一种单相五电平逆变器的控制方法，应用于如权利要求1至4任意一项所述的单相五电平逆变器，其特征在于，包括：

当处于工作模式一时，控制第一开关管、第四开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管开通，控制第二开关管、第三开关管和第五开关管断开，使得所述单相五电平逆变器的输出电压为零；

当处于工作模式二时，控制第一开关管、第二开关管、第四开关管、第六开关管和第八开关管开通，控制第三开关管、第五开关管和第七开关管断开，使得所述单相五电平逆变器的输出电压等于所述直流电源的电压；

当处于工作模式三时，控制第一开关管、第五开关管和第八开关管开通，控制第一开关管、第三开关管、第四开关管、第六开关管和第七开关管断开，使得所述单相五电平逆变器的输出电压等于所述直流电源的电压的两倍；

当处于工作模式四时，控制第三开关管、第四开关管、第六开关管和第七开关管开通，控制第一开关管、第二开关管、第五开关管和第八开关管断开，使得所述单相五电平逆变器的输出电压等于所述直流电源的电压的负值；

当处于工作模式五时，控制第三开关管、第五开关管和第七开关管开通，控制第一开关管、第二开关管、第四开关管、第六开关管和第八开关管断开，使得所述单相五电平逆变器的输出电压等于所述直流电源的电压的负二倍。