[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

说明书

一种三电平逆变拓扑结构及其控制方法、单相及三相逆变电路，其中，三电平逆变拓扑结构通过采用第一功率开关管、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，实现仅需三个功率开关管即可实现对直流电的逆变，相比于传统的三电平逆变拓扑结构减少了一个功率开关管，降低了三电平逆变拓扑结构的成本，解决了传统的三电平逆变拓扑结构存在的由于电路中所使用的功率开关管数量较多从而导致所产生的成本相对较高的问题。

技术领域

本申请属于逆变电路技术领域，尤其涉及一种三电平逆变拓扑结构及其控制方法、单相逆变电路及三相逆变电路。

背景技术

目前，传统的三电平逆变拓扑结构(以单相为例)一般为T型拓扑结构，其电路的主要工作原理为对至少四个功率半导体开关管的开通关断进行合适的选择控制来实现直流电源到交流电源逆变的过程。但是该电路拓扑结构存在着由于电路中所使用的半导体功率开关管数量较多，从而导致所产生的成本相对较高的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种三电平逆变拓扑结构及其控制方法、单相逆变电路及三相逆变电路，旨在解决传统的三电平逆变拓扑结构存在的由于电路中所使用的半导体功率开关管数量较多从而导致所产生的成本相对较高的问题。

本申请实施例的第一方面提了一种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共接作为所述三电平拓扑结构的交流输出端。

本申请实施例的第二方面提了一种应用于如本申请实施例的第一方面所述的三电平逆变拓扑结构的控制方法，包括：

提供第一控制信号控制所述第一功率开关管，提供第二控制信号控制所述第二功率开关管，提供第三控制信号控制所述第三功率开关管；

控制所述第一功率开关管导通、所述第二功率开关管关断、所述第三功率开关管关断，使所述三电平逆变拓扑结构输出正电压；

控制所述第一功率开关管关断、所述第二功率开关管关断、所述第三功率开关管导通，使所述三电平逆变拓扑结构输出零电压；

控制所述第一功率开关管关断、所述第二功率开关管导通、所述第三功率开关管关断，使三电平逆变拓扑结构输出负电压；

控制所述第一功率开关管关断、所述第二功率开关管关断、所述第三功率开关管导通，使三电平逆变拓扑结构输出零电压。

本申请实施例的第三方面提了一种单相逆变电路，包括：

输入电容电路；

输出滤波电路；以及

一个如本申请实施例的第一方面所述的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。

本申请实施例的第四方面提了一种三相逆变电路，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；以及