[发明专利]一种电能变换器

说明书

本申请涉及一种电能变换器，属于电子技术领域，能够降低电能变换器的损耗。该电能变换器包括：第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元；第一开关单元包含第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；第二开关单元包含第五开关器件和第六开关器件；第三开关单元包含第七开关器件和第八开关器件。第一开关器件和第五开关器件同时导通期间，第七开关器件闭合全部时间或者部分时间；第四开关器件和第六开关器件同时导通期间，第八开关器件闭合全部时间或者部分时间。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种电能变换器。

背景技术

电能变换器，广泛应用于太阳能逆变器、电动机驱动器、不间断供电电源等系统中，其能够实现直流电压与交流电压的转换。提高电能变换器的转换效率，意味着更低的损耗，可以有效的减小设备中散热装置的体积和重量。同时，在保证充足散热的前提下，更高的转换效率允许电能变换器采用更高的半导体器件开关频率，从而减小设备中无源器件(主要为滤波电感)的体积和重量。因此，从整体上，变换器转换效率的提高，可以提高设备整体的功率密度，降低设备的体积、重量及成本，从而增加变换器设备的商业竞争力。

现有技术中，通常采用T型三电平电路拓扑、NPC(Neutral-Point-Clamped，中性点嵌位)三电平电路拓扑、ANPC(Active Neutral-Point-Clamped，有源中性点嵌位)三电平电路拓扑的电能变换器，而这三类电能变换器通常损耗较高。

发明内容

本申请提供一种电能变换器，能够降低电能变换器的损耗。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种电能变换器，电能变换器的输出端输出脉冲，经滤波后用以提供交流电,该电能变换器包括：第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元；第一开关单元包含第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件；第一开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第一开关器件的第二端连接第一节点；第二开关器件的第一端连接第一节点，第二开关器件的第二端连接第二节点；第三开关器件的第一端连接第二节点，第三开关器件的第二端连接第三节点；第四开关器件的第一端连接第三节点，第四开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第一直流电压源的负端连接中间节点，第二直流电压源的正端连接中间节点；第二节点连接中间节点；第二开关单元包含第五开关器件和第六开关器件，第五开关器件的第一端连接第一节点，第五开关器件的第二端连接电能变换器的输出端；第六开关器件的第一端连接电能变换器的输出端，第六开关器件的第二端连接第三节点；第三开关单元包含第七开关器件和第八开关器件，第七开关器件的第一端连接第一直流电压源的正端，第七开关器件的第二端连接电能变换器的输出端；第八开关器件的第一端连接电能变换器的输出端，第八开关器件的第二端连接第二直流电压源的负端；第二开关器件和第三开关器件的驱动信号互补，并且在交流电的电压的正半周期，第一开关器件和第三开关器件的驱动信号相同；在交流电的电压的负半周期，第四开关器件和第二开关器件的驱动信号相同；第五开关器件和第六开关器件的驱动信号互补；第一开关器件和第五开关器件同时导通期间，第七开关器件闭合全部时间或者部分时间；第四开关器件和第六开关器件同时导通期间，第八开关器件闭合全部时间或者部分时间。上述方案中，电能变换器的输出端输出正电压时，除第一开关器件和第五开关器件的闭合能够导通第一直流电压源的正端与电能变换器的输出端之外，第七开关器件的闭合降低了第一直流电压源的正端与电能变换器的输出端之间的压降；电能变换器的输出端输出负电压时，除第四开关器件和第六开关器件的闭合能够导通第二直流电压源的负端与电能变换器的输出端之外，第八开关器件的闭合降低了第二直流电压源的负端与电能变换器的输出端之间的压降，从而降低了电能变换器的导通损耗；此外，第二开关器件与第五开关器件同时导通期间，或者第三开关器件与第六开关器件同时导通期间，电能变换器的输出端输出零电压，此时第七开关器件和第八开关器件保持关断状态；因此，电能变换器的输出端在正电压与零电压之间切换，或者电能变换器的输出端在零电压与负电压之间切换时，第一开关单元和第二开关单元中的开关器件进行切换动作，从而不额外引入第七开关器件和第八开关器件的开关损耗。