[发明专利]一种五电平拓扑单元

权利要求书

1.一种五电平拓扑单元，所述五电平拓扑单元连接在直流电源的正极和负极之间，其特征在于，所述五电平拓扑单元包括：第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元、第九开关单元、第十开关单元、第十一开关单元、第十二开关单元、第十三开关单元、第十四开关单元、反向并联于各开关单元两端的二极管、第十七二极管、第十八二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和限流电感，其中：

所述第一开关单元第二端与所述直流电源正极相连，第一端与所述第十三开关单元第一端相连；

所述第十三开关单元第二端与所述第七开关单元第一端相连；

所述第七开关单元第二端与所述第十开关单元第一端相连；

所述第十开关单元第二端与所述第九开关单元第一端相连，连接点为所述五电平拓扑单元的交流端；

所述第九开关单元第二端与所述第八开关单元第一端相连；

所述第八开关单元第二端与所述第十四开关单元第一端相连；

所述第十四开关单元第二端与所述第六开关单元第二端相连；

所述第六开关单元第一端与所述直流电源负极相连；

所述第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和第五开关单元依次串联且一端与所述第一开关单元和所述直流电源正极连接在一起，另一端与所述第六开关单元和所述直流电源负极连接在一起；

所述第十七二极管和第十八二极管依次串联且所述第十八二极管阳极连接到所述第八开关单元和第九开关单元的公共端，所述第十七二极管阴极连接到所述第七开关单元和第十开关单元的公共端；

所述第一电容和第二电容依次串联且一端连接到所述直流电源正极，另一端连接到所述直流电源负极；

所述第十一开关单元和第十二开关单元依次串联且所述第十二开关单元第二端连接到所述第十七二极管和第十八二极管的公共端，所述第十一开关单元第二端连接到所述第一电容和第二电容的公共端；

所述第三电容一端连接到所述第二开关单元与第三开关单元的公共端，另一端连接到所述第一开关单元和第十三开关单元的公共端；

所述第四电容一端连接到所述第四开关单元与第五开关单元的公共端，另一端连接到所述第六开关单元和第十四开关单元的公共端；

所述限流电感一端连接到所述第三开关单元和第四开关单元的公共端，另一端连接到所述第一电容和第二电容的公共端。

2.根据权利要求1所述的五电平拓扑单元，其特征在于，所述五电平拓扑单元工作时存在五种工作模态，实现不同工作功率下的交流直流转换。

3.根据权利要求2所述的五电平拓扑单元，其特征在于，所述五电平拓扑单元工作在第一模态下时，所述第一开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第六开关单元、第九开关单元、第十开关单元、第十一开关单元、第十二开关单元导通，其它开关单元截止。

4.根据权利要求2所述的五电平拓扑单元，其特征在于，所述五电平拓扑单元工作在第二模态下时，所述第一开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第十开关单元、第十一开关单元、第十二开关单元、第十三开关单元导通，其它开关单元截止。

5.根据权利要求2所述的五电平拓扑单元，其特征在于，所述五电平拓扑单元工作在第三模态下时，所述第二开关单元、第四开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第十开关单元、第十三开关单元导通，其它开关单元截止。

6.根据权利要求2所述的五电平拓扑单元，其特征在于，所述五电平拓扑单元工作在第四模态下时，所述第一开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第六开关单元、第八开关单元、第九开关单元、第十一开关单元、第十二开关单元、第十四开关单元导通，其它开关单元截止。

7.根据权利要求2所述的五电平拓扑单元，其特征在于，所述五电平拓扑单元工作在第五模态下时，所述第一开关单元、第三开关单元、第五开关单元、第八开关单元、第九开关单元、第十四开关单元导通，其它开关单元截止。