[实用新型]一种新型单相多电平逆变器及装置

说明书

本实用新型提供了一种新型单相多电平逆变器及装置，包括：电平输出组件、与所述电平输出组件电气连接的场效应管组件；其中，所述场效应管组件包括所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管及第五开关管，其控制端用于连接控制器，所述电平输出组件用于并在直流电源的两端。以控制第一至第五开关管的开断，实现将直流电源逆变，同时输出高质量的波形和降低滤波装置的成本。

技术领域

本实用新型涉及逆变器领域，特别涉及一种新型单相多电平逆变器及装置。

背景技术

近年来，随着电压等级和功率等级的提升，单相多电平逆变器在现代大功率变流技术领域得到诸多应用。与传统单相两电平逆变器相比，单相多电平逆变器的电磁干扰和电压应力更小，谐波含量更低，输出波形更接近理想的正弦波。由于单相多电平逆变器输出电平级别的增加，逆变桥输出波形的谐波分量主要为高次谐波，对于高次谐波分量仅需要较小的滤波电感和滤波电容便可消除。因此单相多电平逆变器一方面减小了滤波装置的体积，另一方面也减小了实际运行中由滤波电感和滤波电容带来的相应损耗。单相多电平逆变器的基本原理是由不同输出电平组成的阶梯波来合成正弦波，这些输出电平基于特定的电路拓扑结构和相应的开关控制策略。目前来说，单相多电平逆变器主要采用以下三种逆变电路拓扑结构：飞跨电容型单相多电平逆变器，二极管钳位NPC型单相多电平逆变器，级联H桥型单相多电平逆变器。

然而，现有单相多电平逆变器电路拓扑结构复杂、不易控制。

有鉴于此，提出本申请。

实用新型内容

本实用新型公开了一种新型单相多电平逆变器及装置，至少部分解决了现有技术中所存在的不足。

本实用新型第一实施例提供了一种新型单相多电平逆变器，包括：电平输出组件、与所述电平输出组件电气连接的场效应管组件；

其中，所述场效应管组件包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、悬浮电容、二极管、及负载组件；

其中，所述第一开关管的第一端与所述电平输出组件的第一端电气连接，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端电气连接，所述第二开关管的第二端与所述第五开关管的第二端电气连接，所述第五开关管的第二端与所述第四开关管的第二端电气连接，所述第四开关管的第二端与所述电平输出组件的第二端电气连接，所述电平输出组件的中间端与所述第三开关管的第一端电气连接，所述第三开关管的第二端与所述二极管的正极电气连接，所述二极管的负极与所述第四开关管的第一端电气连接，所述二极管的正极通过所述悬浮电容与所述第五开关管的第一端电气连接，所述第五开关管的第一端通过所述负载组件与所述第二开关管的第一端电气连接；

其中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管及第五开关管的控制端用于连接控制器，所述电平输出组件用于并在直流电源的两端。

优选地，电平输出组件包括第一电容、第二电容；

其中，所述第一电容的第一端与所述直流电源的正极电气连接，所述第一电容的第二端通过所述第二电容与所述直流电源的负极电气连接。

优选地，所述第一电容的第一端与所述第一开关管的第一端电气连接，所述第一电容的第二端与所述第三开关管的第一端电气连接。

优选地，所述负载组件包括电阻、及电感；

所述第五开关管的第一端与所述电阻的第一端电气连接，所述电阻的第二端与通过所述电感与所述第二开关管的第一端电气连接。

优选地，所述第一电容和所述第二电容的值相同。

优选地，所述悬浮电容的值为所述直流电源的一半。

本实用新型第二实施例提供了一种装置，其特征在于，包括控制器、直流电源，及如上任意一项所述的一种新型单相多电平逆变器；