[发明专利]一种基于双开关电容的多电平升压逆变电路

权利要求书

1.一种基于双开关电容的多电平升压逆变电路，其特征在于，包括第一开关桥、第一开关电容单元、直流电压源、均分开关电容单元及三端开关桥，第一开关电容单元的第一输入端a连接直流电压源的正极，直流电压源的负极连接第一开关电容单元的第二输入端b，第一开关电容单元的第一输出端c连接第一开关桥的一端，第一开关电容单元的第二输出端d连接第一开关桥的另一端，第一开关桥还连接多电平升压逆变电路的第一电平输出端u_o+；

所述均分开关电容单元包括第二开关电容单元、由第五电容器C₅及第六电容器C₆串联构成的均分电容桥，所述第二开关电容单元的第一输入端M连接直流电压源的正极，第二开关电容单元的第二输入端N连接直流电压源的负极，第二开关电容单元的第一输出端J、三端开关桥的e端均连接均分电容桥的一端，第二开关电容单元的第二输出端K、三端开关桥的g端均连接均分电容桥的另一端，第二开关电容单元内设有若干个开关，调节第二开关电容单元内开关的通断，第五电容器C₅及第六电容器C₆的电压在任意时刻均分，所述第五电容器C₅与第六电容器C₆连接于a'点，a'点与三端开关桥的f端连接，三端开关桥的f端反向延伸，连接多电平升压逆变电路的第二电平输出端u_o-；

所述第一开关电容单元包括第一电容器C₁、第二电容器C₂、第一二极管D₁、第二二极管D₂、第二开关S₂及第二互补开关S’₂，第一电容器C₁的一端连接第一二极管D₁的阴极，连接点作为第一开关电容单元的第一输出端c，第一电容器C₁的另一端分别连接第二电容器C₂的一端、第二开关S₂的第一端，第二开关S₂的第二端连接第一二极管D₁的阳极，连接点作为第一开关电容单元的第一输入端a；第二电容器C₂的另一端连接第二二极管D₂的阳极，连接点作为第一开关电容单元的第二输出端d，第二二极管D₂的阴极连接第二互补开关S’₂的第一端，连接点作为第一开关电容单元的第二输入端b，第二互补开关S’₂的第二端连接第二开关S₂的第一端；

所述第二开关S₂与第二互补开关S’₂互补导通；

所述第一开关桥包括第一开关S₁、第一互补开关S’₁，第一开关S₁的第一端连接第一互补开关S’₁的第二端，第一开关S₁与第一互补开关S’₁的连接点还连接第一电平输出端u_o+，第一开关S₁的第二端连接开关电容单元的第一输出端c，第一互补开关S’₁的第一端连接开关电容单元的第二输出端b；

所述第一开关S₁与第一互补开关S’₁互补导通；

所述第二开关电容单元包括第三电容器C₃、第四电容器C₄、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第三开关S₃及第三互补开关S’₃，所述第三二极管D₃的阳极连接第四二极管D₄的阴极，第三电容器C₃的一端连接第三开关S₃的第二端，连接点作为第二开关电容单元的第一输入端M，第三开关S₃的第一端连接第三二极管D₃的阴极，连接点作为第二开关电容单元的第一输出端J，第三电容器C₃的另一端分别与第四电容器C₄的一端及第四二极管D₄的阴极连接，第四电容器C₄的另一端连接第三互补开关S’₃的第一端，连接点作为第二开关电容单元的第二输入端N；第三互补开关S’₃的第二端连接第四二极管D₄的阳极，连接点作为第二开关电容单元的第二输出端K；

所述直流电压源的输入电压为4E，E表示电压量级；所述第三开关S₃与第三互补开关S’₃互补导通，当第三开关S₃导通，第三互补开关S’₃关断时，第三电容器C₃通过第四二极管D₄为均分电容桥充电，均分电容桥中第五电容器C₅与第六电容器C₆的电压均为第三电容器C₃电压的一半；当第三开关S₃关断，第三互补开关S’₃导通时，第四电容器C₄通过第三二极管D₃为均分电容桥充电，均分电容桥中第五电容器C₅与第六电容器C₆的电压均为第四电容器C₄电压的一半。