[发明专利]扩展多电平升压逆变拓扑及调制方法

权利要求书

1.一种扩展多电平升压逆变拓扑，其特征在于：包括半桥Ⅰ、半桥Ⅱ和扩展开关电容电路；

所述半桥Ⅰ包括开关管S₁与开关管S₂，所述半桥Ⅱ包括开关管S₃与开关管S₄；所述扩展开关电容电路包括开关电容基础模块和至少一级开关电容子模块；所述开关电容基础模块包括开关管S₁₂、开关管S₀、二极管D₁和电解电容C₁，所述开关电容子模块包括开关管S_i1、开关管S_i2、二极管D_i和电解电容C_i，（i=2，3，……，n）；

其中，所述半桥Ⅰ的开关管S₁的集电极与所述开关电容基础模块的二极管D₁的阴极相连接，所述开关管S₁的发射极与所述开关管S₂的集电极相连接；所述开关管S₂的发射极与直流输入电源V_dc的负极相连接；

所述半桥Ⅱ的开关管S₃的集电极与所述电解电容C_i的阳极相连接，所述开关管S₃的发射极与所述开关管S₄的集电极相连接；所述开关管S₄的发射极与所述直流输入电源V_dc的负极相连接；

所述开关电容基础模块的开关管S₁₂的发射极与所述电解电容C₁的阴极和所述二极管D_i的阳极相连接，所述开关管S₁₂的集电极分别与所述直流输入电源V_dc的正极和所述二极管D₁的阳极相连接；所述开关管S₀的集电极分别与所述开关管S_n2的发射极、所述电解电容C_i的阴极和所述二极管D_i的阴极相连接，所述开关管S₀的发射极分别与所述直流输入电源V_dc的负极、所述开关管S₂的发射极和所述开关管S₄的发射极相连接；所述二极管D₁的阴极分别与所述开关管S_i1的集电极和所述电解电容C_i的阳极相连接；所述电解电容C₁的阳极分别连接所述开关管S_i1的发射极和所述开关管S_i2的集电极相连接；

所述开关电容子模块的开关管S_i1的集电极与所述电解电容C_i的阳极相连接，所述开关管S_i1的发射极与所述开关管S_i2的集电极相连接；所述开关管S_i2的发射极与所述电解电容C_i的阴极和所述二极管D_i的阴极相连接。

2.根据权利要求1所述的扩展多电平升压逆变拓扑，其特征在于：所述扩展多电平升压逆变拓扑包括至少两个开关电容子模块；按照与开关电容基础模块的位置关系，将相邻的两个开关电容子模块设置为前级开关电容子模块和后级开关电容子模块；

前级开关电容子模块的开关管S_i1的集电极与后级开关电容子模块的开关管S_(i+1)1的集电极相连接；前级开关电容子模块的电解电容C_i的阳极分别与后级开关电容子模块的S_(i+1)1的发射电极和S_(i+1)2的集电极相连接；前级开关电容子模块的二极管D_i的阴极与后级开关电容子模块的二极管D_(i+1)的阳极相连接。

3.一种扩展多电平升压逆变拓扑调制方法，其特征在于：通过驱动信号，控制权利要求1或2所述的扩展多电平升压逆变拓扑工作在2n+3种模态，输出2n+3种电平：0、±V_dc、±2V_dc、……、±(n+1)V_dc；其中，n为开关电容子模块的级数。