[发明专利]一种H桥五电平有源中点钳位型逆变器及其调制策略

权利要求书

1.一种H桥五电平有源中点钳位型逆变器，其特征在于：包括三个单相H桥逆变器，每个单相H桥逆变器均由结构一致的左桥臂和右桥臂组成，每个桥臂均为五电平有源中点钳位型拓扑结构，所有桥臂的直流母线两端并联之后分别连接第一分压电容器Cd1和第二分压电容器Cd2，所述的第一分压电容器Cd1和第二分压电容器Cd2串联；

所述的五电平有源中点钳位型拓扑结构包括由开关器件S1和开关器件S2依次连接形成的第一支路，由开关器件S7、开关器件S8、开关器件S5和开关器件S6依次连接形成的第二支路，由开关器件S3、开关器件S4、开关器件S11和开关器件S12依次连接形成的第三支路，由开关器件S9和开关器件S10依次连接形成的第四支路，由第一分压电容Cd1和第二分压电容Cd2形成的第五支路以及由开关器件S13和悬浮电容Cf形成的第六支路，开关器件S1～S13上分别反向并联有二极管D1～D13；

所述的第一支路中开关器件S1的集电极与第一分压电容Cd1的正极相连接，开关器件S1的发射极与开关器件S2的集电极相连接，开关器件S2的发射极同时连接开关器件S5和开关器件S8的集电极；

所述的第二支路中开关器件S7的发射极同时连接第一分压电容Cd1的负极、第二分压电容Cd2的正极和开关器件S3的集电极，开关器件S7的集电极与开关器件S8的发射极相连接，开关器件S8的集电极同时连接开关器件S2的发射极和开关器件S5的集电极，开关器件S5的发射极同时连接开关器件S6的集电极和开关器件S13的发射极，开关器件S6的发射极与S12的集电极相连接；

所述的第三支路中开关器件S3的集电极同时连接第一分压电容Cd1的负极、第二分压电容Cd2的正极和S7的发射极，开关器件S3的发射极与开关器件S4的集电极相连接，开关器件S4的发射极同时连接开关器件S10的集电极和开关器件S11的发射极，开关器件S11的集电极同时连接S12的发射极和悬浮电容Cf的负极，开关器件S12的集电极与开关器件S6的发射极相连接；

所述的第四支路中开关器件S9的发射极与第二分压电容Cd2的负极相连接，开关器件S9的集电极与开关器件S10的发射极相连接，开关器件S10的发射极同时连接开关器件S4和开关器件S11的发射极；

所述的第五支路中第一分压电容Cd1的正极与开关器件S1的集电极相连接，第一分压电容Cd1的负极同时连接开关器件S7的发射极、开关器件S3的集电极和第二分压电容Cd2的正极，第二分压电容Cd2的负极与开关器件S9的发射极相连接；

所述的第六支路中开关器件S13的发射极同时连接开关器件S5的发射极和开关器件S6的集电极，开关器件S13的集电极与悬浮电容Cf的正极相连接，使S3、S4、S7、S8同时开通时保持S13一直处于关断状态，从而在消除5L-ANPC逆变器输出电压越级跳变的同时，也避免了悬浮电容Cf短路现象的发生，悬浮电容Cf的负极同时连接开关器件S11的集电极和开关器件S12的发射极。

2.一种如权利要求1所述H桥五电平有源中点钳位型逆变器的调制策略，其特征在于，采用改进型载波移相PWM调制策略，彻底解决由死区效应导致的五电平有源中点钳位型逆变器输出电压过零点处的多电平越级跳变问题。

3.根据权利要求2所述H桥五电平有源中点钳位型逆变器的调制策略，其特征在于，第一支路中的开关器件S1和开关器件S2、第二支路中的开关器件S7和开关器件S8、第三支路中的开关器件S3和开关器件S4以及第四支路中的开关器件S9和开关器件S10同时开通/关断，且开关器件S1、开关器件S2与开关器件S7、开关器件S8互补，开关器件S3、开关器件S4与开关器件S9、开关器件S10互补，开关器件S5和开关器件S11互补，开关器件S6和开关器件S12互补，开关器件S3、开关器件S4、开关器件S7、开关器件S8同时开通时S13须处于关断状态。