[发明专利]三电平逆变拓扑结构及其控制方法、单相及三相逆变电路

权利要求书

1.一种单相逆变电路，其特征在于，包括：

输入电容电路；

输出滤波电路；

三电平逆变拓扑结构，所述三电平逆变拓扑结构的交流输出端和所述输出滤波电路的第一端连接，所述输出滤波电路的第二端作为所述单相逆变电路的输出端；

所述三电平逆变拓扑结构与输入电容电路连接，所述输入电容电路的第一端和正母线连接，所述输入电容电路的第二端和负母线连接，所述三电平逆变拓扑结构包括：

第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第一续流支路、第二续流支路以及第三续流支路，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管串联后与所述输入电容电路并联，所述第一续流支路与所述第一功率开关管并联，所述第二续流支路与所述第二功率开关管并联，所述第三续流支路与所述第三功率开关管并联，所述第三功率开关管的高电位端和所述第一续流支路的中点连接，所述第三功率开关管的低电位端和所述第二续流支路的中点连接，所述第三续流支路的中点和所述输入电容电路的中点连接，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的连接点作为所述三电平逆变拓扑结构的交流输出端；

所述三电平逆变拓扑结构还包括控制电路，所述控制电路分别与所述第一功率开关管的控制端、所述第二功率开关管的控制端以及所述第三功率开关管的控制端连接，所述控制电路用于控制所述三电平逆变拓扑结构输出交流电；

所述控制电路包括第一比较器、第二比较器、第一反相器、第二反相器、第一与门以及第三反相器，所述第一比较器的第一输入端与第一电源连接，所述第一比较器的第二输入端与第二电源连接，所述第二比较器的第一输入端与第三电源连接，所述第二比较器的第二输入端与第四电源连接，所述第一比较器的输出端与所述第一功率开关管的控制端以及所述第一反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端和所述第一与门的第一输入端连接，所述第二比较器的输出端与所述第二功率开关管的控制端以及所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端和所述第一与门的第二输入端连接，所述第一与门的输出端和所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端和所述第三功率开关管的控制端连接。

2.如权利要求1所述的单相逆变电路，其特征在于，所述第一续流支路包括第一续流二极管和第二续流二极管，所述第二续流支路包括第三续流二极管和第四续流二极管，所述第三续流支路包括第五续流二极管和第六续流二极管，所述第一续流二极管的负极和所述输入电容电路的第一端连接，所述第一续流二极管的正极和所述第二续流二极管的负极共接于所述第三功率开关管的高电位端，所述第二续流二极管的正极和所述第一功率开关管的低电位端连接，所述第三续流二极管的负极和所述第二功率开关管的高电位端连接，所述第三续流二极管的正极和所述第四续流二极管的负极共接于所述第三功率开关管的低电位端，所述第四续流二极管的正极和所述第二功率开关管的低电位端连接，所述第五续流二极管的负极和所述第三功率开关管的高电位端连接，所述第五续流二极管的正极和所述第六续流二极管的负极共接于所述输入电容电路的中点，所述第六续流二极管的正极和所述第三功率开关管的低电位端连接。

3.如权利要求2所述的单相逆变电路，其特征在于，所述第一续流二极管和第二续流二极管独立于所述第一功率开关管之外，或与所述第一功率开关管集成于一个开关芯片中；所述第三续流二极管和第四续流二极管独立于所述第二功率开关管之外，或与所述第二功率开关管集成于一个开关芯片中；所述第五续流二极管和第六续流二极管独立于所述第三功率开关管之外，或与所述第三功率开关管集成于一个开关芯片中。

4.一种三相逆变电路，其特征在于，包括：

一个输入电容电路；

三个输出滤波电路：第一输出滤波电路、第二输出滤波电路以及第三输出滤波电路；

三个如权利要求1～3任意一项所述的三电平逆变拓扑结构：第一三电平逆变拓扑结构、第二三电平逆变拓扑结构以及第三三电平逆变拓扑结构；

所述第一三电平逆变拓扑结构的输出端和所述第一输出滤波电路连接，所述第一三电平逆变拓扑结构的输出点用于输出第一相交流电；所述第二三电平逆变拓扑结构的输出端和所述第二输出滤波电路连接，所述第二三电平逆变拓扑结构的输出点用于输出第二相交流电；所述第三三电平逆变拓扑结构的输出端和所述第三输出滤波电路连接，所述第三三电平逆变拓扑结构的输出点用于输出第三相交流电。