[发明专利]一种级联式六开关多电平逆变器

摘要

一种级联式六开关多电平逆变器，包括由主开关组和开关电容组构成的功率单元，其中主开关组为传统全桥结构，开关电容组由一个开关电容、两个功率开关管和三个不可控二极管构成，主开关组第一桥臂中点和第二桥臂中点为功率单元输出；逆变器由多个功率单元依次顺序级联构成。本发明的逆变器，由于每个功率单元可以产生五电平输出电压，当实现相同电平数输出电压时，大幅减小了功率开关器件的数量，减小了装置复杂性，具有逆变效率高、可靠性强的特点。

主权项

1.一种级联式六开关多电平逆变器，其特征在于，所述逆变器由多个功率单元依次顺序级联构成，所述功率单元包括主开关组、开关电容组和直流电源；前一功率单元的主开关组第二桥臂中点与后一功率单元的主开关组第一桥臂中点相连接形成级联；级联的第一个功率单元的主开关组第一桥臂的中点为逆变器输出正端，级联的最后一个功率单元的主开关组第二桥臂的中点为逆变器输出的负端；所述功率单元通过较少的开关数量可以输出六种电压状态、五种电压电平；所述的开关电容组由一个开关电容、两个功率开关管和三个不可控二极管构成，即由第一电容、第五开关管、第六开关管、第五二极管、第六二极管和第七二极管构成；所述第七二极管的阳极同时与第五开关管的集电极和第五节点相连，第七二极管的阴极同时与第一电容的正极和第三节点相连；所述第一电容的负极同时与第五开关管的发射极和第六开关管的发射极相连；所述第五开关管的集电极与第五二极管的阴极相连，第五开关管发射极与第五二极管的阳极相连；所述第六开关管的发射极与第六二极管的阳极相连，第六开关管集电极同时与第六二极管的阴极和第四节点相连；所述主开关组的第一节点与开关电容组的第三节点相连；主开关组的第二节点与开关电容组的第四节点相连；所述功率单元的直流电源正极与开关电容组的第五节点相连，直流电源的负极与开关电容组的第四节点相连。