[发明专利]一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路

权利要求书

1.一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于，包含：工频环节、高频环节、滤波环节；

工频环节包括两颗直流电容C1～C2、四个开关管T1～T4；高频环节由n个高频环节单元构成，n为不小于2的正整数；每个高频环节单元包括两个开关管Tx1、Tx2，x为高频环节单元编号，x＝1、2……n；滤波环节包括n个滤波电感Lf1、Lf2…、Lfn和一个滤波电容Cf，每个高频环节单元对应一个滤波电感；

在工频环节，电容C1的一端连接直流电压源的正端和开关管T1的一端，记为“1”；电容C1另一端连接到电容C2的一端、开关管T2的一端、开关管T3的一端，记为“0”；电容C2的另一端连接到直流电压源的负端、开关管T4的一端，记为“2”；开关管T1和开关管T2串联端记为“3”，开关管T3和开关管T4串联端记为“4”；

在高频环节，包括n个高频环节单元，每个高频环节单元中，开关管Tx1和Tx2串联，串联端记为“x5”；开关管Tx1的另一端连接到工频环节开关管T1、T2的串联端“3”，开关管Tx2的另一端连接到工频环节开关管T3、T4的串联端“4”；

在滤波环节中，包括n个滤波电感Lf1～Lfn和一个滤波电容Cf；滤波电感Lfx的一端连接到高频环节单元x的开关管Tx1、Tx2的串联端“x5”，Lfx的另一端连接到滤波电容Cf的一端及电网的相线Lg记为“6”；滤波电容Cf的一端接电感Lf1～Lfn的一端及电网的相线Lg“6”，滤波电容Cf的另一端接直流电容C1、C2的串联端“0”。

2.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：所述开关管T1～T4、开关管Tx1、开关管Tx2由内部带反并二极管的开关晶体管组成。

3.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：所述开关管T1～T4、开关管Tx1、开关管Tx2由内部不带反并联二极管的开关晶体管和独立二极管反并联后组成。

4.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：所述开关管T1～T4、开关管Tx1、开关管Tx2为IGBT管或MOSFET管。

5.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：所述滤波电容Cf为单个电容，或多个电容并联的组合。

6.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：所述滤波电感Lf1～Lfn为独立电感，或采用磁集成技术相互间存在磁耦合的电感。

7.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：所述工频环节的每个电容C1、C2为单个电解电容或薄膜电容，或多个电解电容或薄膜电容并联的组合，或电解电容与薄膜电容并联的组合。

8.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：使用时，工频环节开关管T1～T4根据电网电压相位工频开关，其中T1与T3同步开关，T2与T4同步开关，T1、T3与T2、T4互补开关；

高频环节开关管Tx1、Tx2根据电网电压和功率因数的需要按照电网正弦波调制的脉冲宽度高频开关切换；其中各高频环节单元的一对开关管Tx1、Tx2互补开关；各高频环节开关管之间无特殊时序要求。

9.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：在电网的正半周期，工频环节开关管T1、T3开通，T2、T4关断；直流电压源的输出电压Vdc的一半0.5Vdc直接施加到高频环节上，通过高频环节开关管的高频开关动作实现直流到交流电压的变换。

10.如权利要求1所述的一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路，其特征在于：在电网的负半周期，工频环节开关管T1、T3关断，T2、T4开通；直流电压源的输出电压Vdc的一半-0.5Vdc直接施加到高频环节上，通过高频环节开关管的高频开关动作实现直流到交流电压的变换。