[实用新型]一种单相多电平可控整流电路

说明书

本实用新型提出了一种单相多电平可控整流电路，包括所述第一桥臂和第二桥臂均由同一种子模块构成，所述第一桥臂和第二桥臂各包含4个子模块。所述子模块为四端口模块，由第一开关管、第二开关管和第一电容构成，所述子模块的连接方式为：所述第一电容的正极即为所述子模块第一端口，所述第一电容的负极即为所述子模块第二端口，此外，所述第一电容的负极还与第二开关管的发射极相连；所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，并且二者连接点作为所述子模块第三端口；所述第一开关管的集电极作为所述子模块的第四端口。通过4个所述子模块的组合和电路的连接，可以实现单相九电平的输出。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种单相多电平可控整流电路，可应用于直流输变电、高中低压交流变频传动、UPS装置和储能装置等领域。

背景技术

单相多电平可控整流电路有多个电平输出，与传统的两电平整流电路相比具有输出电压等级高、波形质量好、电压变化率（dv/dt）小以及电磁干扰（ElectromagneticInterference，简称EMI）小等诸多优点。多电平整流电路的拓扑结构主要包括二极管钳位型、飞跨电容钳位型和级联型三种。

单相多电平可控整流电路不存在前两者的输入电容均压或飞跨电容电压控制问题，且结构简单，常采用 H 桥级联的方式实现，易于模块化设计，因此在中高压大功率场合中一直备受青睐。

发明内容

本实用新型提出了一种单相多电平可控整流电路，本实用新型的目的在于提出一种以基础子模块（构成单元）为基础的新型多电平整流器拓扑结构，所述整流器多电平的主体结构由一个模块组成，通过这个模块的组合和电路的连接，可以实现单相九电平的输出。

所述单相多电平可控整流电路，包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和第二桥臂均由同一种子模块构成，所述第一桥臂和第二桥臂各包含4个子模块。

其中，所述本实用新型拓扑结构中所述的子模块，该子模块为四端口模块，由第一开关管、第二开关管和第一电容构成；所述子模块的连接方式为：所述第一电容的正极即为所述子模块第一端口，所述第一电容的负极即为所述子模块第二端口，此外，所述第一电容的负极还与第二开关管的发射极相连；所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，并且二者连接点作为所述子模块第三端口；所述第一开关管的集电极作为所述子模块的第四端口。

四个子模块：第一子模块、第二子模块、第三子模块、第四子模块组成第一桥臂，第一桥臂上的第一子模块的第一端口和第四端口相连；第一子模块的第三端口与第二子模块的第四端口相连；第一子模块的第二端口与第二子模块的第一端口相连；第二子模块的第三端口与第三子模块的第四子端口相连；第三子模块的第二端口与第四子模块的第一端口相连；第三子模块的第三端口与第四子模块的第四子端口相连，第四子模块的第三端口与输入端相连；所述子模块中的第二电容、第三电容、第四电容和第五电容依次以串联方式连接作为直流侧滤波电容。