[发明专利]一种多电平高效逆变器

权利要求书

1.一种多电平高效逆变器，包括直流电源Vdc、交流电源Vac其特征在于：该多电平高效逆变器还包括：第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6、第七开关管S7、第八开关管S8，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8，第一滤波电感L1、第二滤波电感L2，第一母线电容C1、第二母线电容C2、工频滤波电容C0、微控制器MCU。

2.第一开关管S1控制的电流输入端同时与直流电源Vdc的正极、第一母线电容C1的正极以及第一二级管D1的阴极电连接，第一开关管S1的电流输出端同时与第二开关管S2的输入、第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极以及第一滤波电感L1的输入端相连；第二开关管S2的输出端同时与第三开关管S3的输入端、第三二极管D3的阴极、第一母线电容C1的负极以及第二母线电容C2的正极相连；第三开关管S3的输出端、第三二极管D3的阳极、第四开关管S4的输入端、第四二极管D4的阴极以及第二滤波电感L2的输出端相连；第五、关管S5、S6的输入端同时与第五、第六二极管D5、D6的阴极、工频滤波电容Co的正极以及第一滤波电感L1的输出端相连；第五开关管S5的输出端同时与第五二极管D5的阳极、第七开光管S7的输入端、第七二极管D7的阴极以及交流输出的一端相连；第六开关管S6的输出端同时与第六二极管D6的阳极、第八开关管S8的输入端、第八二极管D8的阳极以及交流输出的另一端相连；第七开关管S7、第八开关管S8的输出端同时与第七二极管D7、第八二极管D8的阳极、工频滤波电容Co的负极以及第二滤波电感L2的输入端相连；第四开关管S4的输出端同时与第四二极管D4的阴极、第二母线电容C2的负端、直流电源Vdc的负极相连。

3.根据权利要求1所述的一种多电平高效逆变器，其特征在于，所述调制电路用于将微控制器MCU输出的高频脉冲信号与正弦信号调制成用于驱动所述的第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4的高频触发信号；所述正弦信号与所述交流电源Vac上的交流电源同频率且同相位。

4.根据权利要求1所述的一种多电平高效逆变器，其特征在于，所述第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4在高频开关工作，使第一滤波电感L1、第二滤波电感L2外侧输出交流电源为正弦半波；在输出为正半周时，微控制器MCU使第五开关管S5、第八开关管S8在整个正半周开通，同时使第六开关管S6和第七开关管S7截止，通过开关第五开关管S5和第八开关管S8是输出为正半周；当输出为负半周时，微控制器MCU使第六开关管S6、第七开关管S7在整个负半周开通，同时使第五开关管S5和第八开关管S8截止，通过第六开关管S6和第七开关管S7是输出为正半周。

5.根据权利要求1所述的一种多电平高效逆变器，其特征在于，所述第五开关管S5、第六开关管S6、第七开关管S7、第八开关管S8的外侧端输出交流电源Vac为正半周期间，第五、第八开关管S5、S8在整个正半周开通，第六开关管S6、第七开关管S7在整个正半周关闭；当第一开关管S1的高频触发信号为高电平同时第四开关管S4的高频触发信号为低电平时，直流电源Vdc的正极、第一开关管S1、第一滤波电感L1、第五开关管S5、输出交流电源Vac、第八开关管S8、第二滤波电感L2、第三二极管D3（第三开关管S3）、第二母线电容C2和直流电源Vdc负极依次构成电流回路；当第一、第四开关管S1、S4的高频触发信号为高电平，第一、四开关管S1、S4导通，直流电源Vdc的正极、第一开关管S1、第一滤波电感L1、第五开关管S5、输出交流电源Vac、第八开关管S8、第二滤波电感L2、第四开关管S4和直流电源Vdc负极依次构成电流回路；当第一开关管S1的高频触发信号为低电平时同时第四开关管S4触发信号为高时，直流电源Vdc正极、第一母线电容C1、第二二极管管D2（第二开关管S2），第一滤波电感L1、第五开关管S5、输出交流电源Vac、第八开关管S8、第二滤波电感L2、第四开关管S4和直流电源Vdc负极依次构成电流回路；当第一、四S1、S4开关管高频触发信号都为低时，第二二极管D2（第二开关管S2）、第一滤波电感L1、第五开关管S5、输出交流电源Vac、第八开关管S8、第二滤波电感L2、第三开关管S3依次构成电流回路。

6.根据权利要求1所述的一种多电平高效逆变器，其特征在于，所述第五、第六、第七、第八开关管S5、S6、S7、S8的外侧端输出交流电源Vac为负半周期间，第六、第七开关管S6、S7在整个负半周开通，第五、第八开关管S5、S8在整个负半周关闭；当第一开关管S1的高频触发信号为高电平同时第四开关管S4的高频触发信号为低电平时，直流电源Vdc的正极、第一开关管S1、第一滤波电感L1、第六开关管S6、输出交流电源Vac、第七开关管S7、第二滤波电感L2、第三二极管D3（第三开关管S3）、第二母线电容C2和直流电源Vdc负极依次构成电流回路；当第一、第四开关管S1、S4的高频触发信号为高电平，第一、四开关管S1、S4导通，直流电源Vdc的正极、第一开关管S1、第一滤波电感L1、第六开关管S6、输出交流电源Vac、第七开关管S7、第二滤波电感L2、第四开关管S4和直流电源Vdc负极依次构成电流回路；当第一开关管S1的高频触发信号为低电平时同时第四开关管S4触发信号为高时，直流电源Vdc正极、第一母线电容C1、第二二极管管D2（第二开关管S2），第一滤波电感L1、第六开关管S6、输出交流电源Vac、第七开关管S7、第二滤波电感L2、第四开关管S4和直流电源Vdc负极依次构成电流回路；当第一、四S1、S4开关管高频触发信号都为低时，第二二极管D2（第二开关管S2）、第一滤波电感L1、第六开关管S6、输出交流电源Vac、第七开关管S7、第二滤波电感L2、第三开关管S3依次构成电流回路。