[发明专利]一种多电平升压逆变器

说明书

本申请公开了一种多电平升压逆变器，包括：直流电源、控制逻辑模块、低通滤波电路、第一电压输出电路和第二电压输出电路。直流电源正极分别连接第一电压输出电路和第二电压输出电路的第一输入端，直流电源负极分别连接第一电压输出电路和第二电压输出电路的第二输入端；控制逻辑模块通过其产生的多个控制信号控制第一电压输出电路产生多个第一电压，以及控制第二电压输出电路产生多个第二电压；低通滤波电路一端连接第一电压输出电路输出端，另一端连接第二电压输出电路输出端；低通滤波电路将第一电压和第二电压共同组成的阶梯波滤波为交流电压。本申请能够降低输出交流电压的总谐波畸变率，以及有效减少对外界产生的电磁干扰和开关的功率损耗。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种多电平升压逆变器。

背景技术

将直流电压转换为交流电压的逆变器有着广泛的应用，如电动汽车驱动和可再生能源应用。

传统的单相逆变器由两个并联的半桥电路组成。同样，传统的三相逆变器采用三个并联的半桥电路，每个半桥电路包括两个串联的开关。

传统的逆变器只能在交流输出端产生两个幅值相等、脉宽可调的电压，再将产生的电压通过低通滤波器处理，得到接近标准的正弦波电压波形，这样会导致逆变器输出电流和电压总谐波畸变率较高。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提出了一种多电平升压逆变器，能够降输出交流电压的总谐波畸变率，以及有效减少对外界产生的电磁干扰和逆变器的开关的功率损耗。

本申请实施例提供了一种多电平升压逆变器，包括：

直流电源；

第一电压输出电路和第二电压输出电路，所述直流电源的正极分别连接所述第一电压输出电路的第一输入端和所述第二电压输出电路的第一输入端，所述直流电源的负极分别连接所述第一电压输出电路的第二输入端和所述第二电压输出电路的第二输入端；所述第一电压输出电路的第一输出端与所述第二电压输出电路的第一输出端相连；

控制逻辑模块，用于产生多个控制信号，通过多个所述控制信号控制所述第一电压输出电路，产生多个第一电压，以及控制所述第二电压输出电路，产生多个第二电压，所述第一电压与所述第二电压极性相反，且多个所述第一电压中的最大第一电压与多个所述第二电压中的最大第二电压幅值相同，最小第一电压与最小第二电压幅值相同；

低通滤波电路，所述低通滤波电路一端连接所述第一电压输出电路的第二输出端，另一端连接所述第二电压输出电路的第二输出端；所述低通滤波电路将所述第一电压和所述第二电压共同组成的阶梯波滤波为交流电压。

在一个示例中，所述第一电压输出电路，包括：八个开关，两个电容组和两个电感组；

所述第二电压输出电路，包括：八个开关，两个电容组和两个电感组；

每个所述电容组包括一个电容，或者包括多个相互并联的电容；每个所述电感组包括一个电感，或者包括多个串联的电感。

在一个示例中，所述第一电压输出电路还包括第一电容，所述第二电压输出电路还包括第二电容；

所述第一电容一端连接所述直流电源的正极和所述第一电压输出电路的第一输入端，另一端连接所述第二电容一端以及所述直流电源的负极和所述第一电压输出电路的第二输入端；所述第二电容一端连接所述直流电源的负极和所述第一电压输出电路的第二输入端，另一端连接所述直流电源的正极和所述第二电压输出电路的第一输入端。

在一个示例中，在所述第一电压输出电路中，第一开关的第一端连接第三开关的第一端和所述第一电容一端，所述第一开关的第二端连接第二开关的第一端；

所述第二开关的第二端连接第四开关的第二端和所述第一电容的另一端；