[发明专利]一种多电平逆变器

说明书

本发明实施例公开了一种多电平逆变器，包括：电源电路、第一电平控制电路及第一滤波电路；电源电路，用于向第一电平控制电路提供直流电压；第一电平控制电路，与电源电路连接，用于将所述直流电压转变为梯形波后输出到第一滤波电路，具体包括至少一个反相耦合的两绕组变压器、第一T型桥臂和第二T型桥臂，第一T型桥臂由第一横桥臂和第一竖桥臂连接而成，第二T型桥臂由第二横桥臂和第二竖桥臂连接而成，第一横桥臂与第一竖桥臂的交叉点与变压器的第一绕组的同名端连接，第二横桥臂与第二竖桥臂的交叉点与变压器的第二绕组的异名端连接；第一滤波电路，与第一电平控制电路连接，用于将梯形波转变为正弦波输出。采用本发明，可以提高转换效率。

技术领域

本发明涉及逆变器领域，尤其涉及一种多电平逆变器。

背景技术

逆变器是一种可将直流电转换为交流电的装置，它是电机驱动变频器、感应加热装置、不间断电源(UPS)，及风能、太阳能光伏、与燃料电池等新能源发电系统中的重要组成部分。

由于传统半桥两电平拓扑逆变器在变压器的逆变中点实现两电平正负对称的方波输出，使得该方波经过滤波电路后输出电压的谐波较大，从而降低了系统的转换效率。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种多电平逆变器，可以在逆变器的变压器的逆变中点实现多电平梯形波输出，经滤波电路后减小输出电压的谐波，从而提高了系统的转换效率。

本发明实施例提供了一种多电平逆变器，所述多电平逆变器包括电源电路、第一电平控制电路以及第一滤波电路，其中：

所述电源电路，用于向所述第一电平控制电路提供直流电压；

所述第一电平控制电路，与所述电源电路连接，包括至少一个反相耦合的两绕组变压器及第一T型桥臂和第二T型桥臂，所述第一T型桥臂由第一横桥臂和第一竖桥臂连接而成，所述第二T型桥臂由第二横桥臂和第二竖桥臂连接而成，所述第一横桥臂与所述第一竖桥臂的交叉点与所述反相耦合的两绕组变压器的第一绕组的同名端连接，所述第二横桥臂与所述第二竖桥臂的交叉点与所述反相耦合的两绕组变压器的第二绕组的异名端连接，所述第一电平控制电路用于将所述直流电压转变为具有多个电平值的梯形波后经所述反相耦合的两绕组变压器的第一绕组的异名端与第二绕组的同名端的连接点输出到所述第一滤波电路；

所述第一滤波电路，与所述第一电平控制电路的所述反相耦合的两绕组变压器的第一绕组的异名端与第二绕组的同名端的连接点连接，用于将所述具有多个电平值的梯形波转变为正弦波输出。

其中可选地，所述电源电路包括至少一个输入电源、第一输入滤波电容以及第二输入滤波电容：

所述第一输入滤波电容的正极与所述至少一个输入电源的正极连接，所述第二输入滤波电容的负极与所述至少一个输入电源的负极连接；

所述第一输入滤波电容的负极与所述第二输入滤波电容的正极连接，构成直流母线中点。

其中可选地，所述第一竖桥臂的两端分别连接在所述至少一个输入电源的两极，所述第一横桥臂的一端与所述直流母线中点连接，所述第一横桥臂的另一端与所述第一竖桥臂连接，所述第一横桥臂与所述第一竖桥臂的交叉点将所述第一竖桥臂分为上下两部分；

所述第一竖桥臂的上部分具体包括第一功率开关管以及第一体二极管，所述第一竖桥臂的下部分具体包括第一功率二极管，所述第一横桥臂具体包括第二功率开关管、第二体二极管以及第三功率二极管，所述第一功率开关管的集电极分别与所述第一体二极管的阴极和所述电源电路的电源的正极连接，所述第一功率开关管的发射极分别与所述第一体二极管的阳极、所述第二功率开关管的发射极、所述第二体二极管的阳极和所述第一功率二极管的阴极连接，所述第一功率二极管的阳极和所述至少一个输入电源的负极连接，所述第二功率开关管的集电极分别与所述第二体二极管的阴极和所述第三功率二极管的阴极连接，所述第三功率二极管的阳极和所述直流母线中点连接；