[实用新型]四电平双Buck逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能变换装置中的逆变器，特别涉及一种四电平双Buck逆变器。

背景技术

近年来，随着新能源发电、智能电网等的发展，多电平变换器技术得到了越来越多的关注，多电平变换器具有如下优点：（1）滤波前的电平为多电平阶梯波，谐波含量小，有利于滤波器的设计，降低了滤波器的体积和容量；（2）适用于高压大容量的场合；（3）相比于传统两电平变换器，其器件的电压压力小，转换效率高。当前，多电平变换器主要包括二极管中点钳位型、飞跨电容型、级联型三种。二极管中点钳位型与飞跨电容型所需的器件会比较多，电路结构比较复杂的问题，且其存在直流侧电压不均衡的问题，级联型变换器虽不存在均压问题，但其各模块几乎采用的都是H桥电路，存在桥臂直通的严重隐患，需要加入死区控制，导致电压畸形。双降压式逆变器是近年来被大量研究的新型逆变器拓扑，其具有无桥臂直通、无体二极管反向恢复等突出特点，且其工作在电流半周期模式下，无环流产生。为保留多电平技术的优点，解决传统技术存在的部分问题，本实用新型在双降压式电路结构上引进多电平技术，提出了四电平双buck逆变器。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种既能保留多电平技术的优点的同时也能克服传统多电平技术部分不足之处的四电平双Buck逆变器。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种四电平双Buck逆变器，包括第一输入电源、第二输入电源、第三输入电源、第四输入电源、第一Buck电路、第二Buck电路、输出滤波电容和负载，所述第一Buck电路中设有第一输出滤波电感，所述第二Buck电路中设有第二输出滤波电感，第一输出滤波电感与输出滤波电容一端和负载一端相连，并与第二输出滤波电感连接，输出滤波电容的另一端和负载的另一端相连后连接到地。

优选地，所述第一Buck电路还包括第一功率二极管、第二功率二极管、第四功率二极管、第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管，所述第二Buck电路还包括第三功率二极管、第五功率二极管、第六功率二极管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管，第二输入电源的阴极接地，第二输入电源的阳极与第一输入电源的阴极相连，连接到第一功率二极管的阳极，第一输入电源的阳极与第一功率开关管的漏极连接，第一功率二极管的阴极与第五功率二极管的阴极相连，连接到第一功率开关管的源极，第一功率开关管的源极与第二功率开关管的漏极相连，第二功率开关管的源极与第三功率开关管的漏极相连，连接到第二功率二极管的阴极，第二功率二极管的阴极与第一输出滤波电感的一端连接，第一输出滤波电感的另一端与输出滤波电容一端和负载一端相连，连接到第二输出滤波电感的一端，输出滤波电容的另一端和负载的另一端相连，连接到地，第二输出滤波电感的另一端与第五功率开关管的漏极相连，连接到第四功率开关管的源极，第四功率开关管的源极与第五功率二级管的阳极相连，第四功率开关管的漏极与第六功率二极管的阳极相连，第六功率二极管的阴极与第一功率二极管的阳极相连，第五功率开关管的源极与第六功率开关管的漏极相连，连接到第二功率二极管的阳极，第三功率二极管的阳极与第二功率二极管的阳极相连，第三功率二极管的阴极与第四功率二极管的阳极相连，连接到第三输入电源的阴极，第四功率二极管的阴极与第三功率开关管的源极相连，第三输入电源的阴极与第四输入电源的阳极相连，第四输入电源的阴极与第六功率开关管的源极相连，第三输入电源的阳极与地相连。

如上所述，本实用新型的四电平双Buck逆变器具有以下有益效果：（1）输出谐波含量小，滤波器的容量与体积大大降低，效率高；（2）功率器件的电压应力低，适合高压、大容量的场合；（3）无桥臂直通，无体二极管反向恢复；（4）功率开关管利用率高，降低了电路复杂度。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路图。

图2a为本实用新型实施例工作模态1时的模态示意图。

图2b为本实用新型实施例工作模态2时的模态示意图。

图2c为本实用新型实施例工作模态3时的模态示意图。

图2d为本实用新型实施例工作模态4时的模态示意图。

图2e为本实用新型实施例工作模态5时的模态示意图。

图2f为本实用新型实施例工作模态6时的模态示意图。

图2g为本实用新型实施例工作模态7时的模态示意图。

图2h为本实用新型实施例工作模态8时的模态示意图。