[发明专利]一种三电平T字型拓扑结构以及单相逆变器和三相逆变器

说明书

本发明提供一种三电平T字型拓扑结构以及单相逆变器和三相逆变器，其拓扑结构包括：电容支路、中点连接支路、半桥支路及输出电感；通过半桥支路以及中点连接支路组成T字型的拓扑结构，并且半桥支路中的开关管均采用SiC‑MOSFET，由于SiC‑MOSFET具有较低的开关损耗和较高开关频率，使得本发明提供的T字型拓扑结构的电能转换效率提高，可以将相同直流电的电能，转换成更多的交流电的电能，减少了电能的浪费。

技术领域

本发明涉及电压转换技术领域，尤其涉及一种三电平T字型拓扑结构以及单相逆变器和三相逆变器。

背景技术

近年来，随着光伏发电的发展，对逆变器的应用更加广泛。通常，逆变器采用T字型拓扑结构。如果逆变器包含三个相同T字型拓扑结构，则逆变器为三相T字型拓扑结构。并且，逆变器还可以根据需要选取三电平或两电平的方式。两电平包含高电平或低电平；三电平包含高电平、低电平或零电平。

但目前的T字型拓扑结构的电能转换效率低，只能将直流电电能的一部分转换成交流电电能，以提供给相应的设备，使其完成相应的工作。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种三电平T字型拓扑结构以及单相逆变器和三相逆变器，以解决T字型拓扑结构的电能转换效率低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面公开一种三电平T字型拓扑结构，包括：电容支路、中点连接支路、半桥支路及输出电感；其中：

所述半桥支路的第一端与正母线相连，所述半桥支路的第二端与负母线相连；

所述半桥支路的第三端与所述中点连接支路的一端相连，连接点与所述输出电感的一端相连；所述输出电感的另一端作为所述三电平T字型拓扑结构的输出端；

所述电容支路的第一电源端与所述正母线相连，第二电源端与所述负母线相连；所述电容支路的中点与所述中点连接支路的另一端相连；

其中，所述半桥支路中的开关管均为碳化硅-金属氧化物半导体场效应晶体管SiC-MOSFET。

可选的，所述中点连接支路，包括：第一开关模块和第二开关模块；其中：

所述第一开关模块的发射极和所述第二开关模块的发射极相连；所述第二开关模块的集电极与所述半桥支路的第三端相连；所述第一开关模块的集电极与所述电容支路的中点相连；或者，

所述第一开关模块的集电极和所述第二开关模块的集电极相连；所述第一开关模块的发射极与所述半桥支路的第三端相连；所述第二开关模块的发射极与所述电容支路的中点相连。

可选的，所述半桥支路，包括：

集电极作为所述半桥支路的第一端的第三开关模块；

集电极与所述第三开关模块的发射极相连、发射极作为所述半桥支路的第二端的第四开关模块；

其中，所述第三开关模块的发射极与所述第四开关模块的集电极的连接点作为所述半桥支路的第三端。

可选的，所述第一开关模块和所述第二开关模块中的开关管均为绝缘栅双极型晶体管IGBT；或，所述第一开关模块和所述第二开关模块中的开关管均为硅-金属氧化物半导体场效应晶体管Si-MOSFET。

可选的，所述第一开关模块和所述第二开关模块集成在同一模组内，或，所述第一开关模块和所述第二开关模块为相互独立的元器件；

所述第一开关模块包括单个开关管，或者，至少两个并联连接的开关管；所述第二开关模块包括单个开关管，或者，至少两个并联连接的开关管；其中，所述第一开关模块及所述第二开关模块中的开关管均带有反向并联的二极管。