[发明专利]三角形多电平变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种三角形多电平变换器，其特征在于，包括：以一个两电平半桥电路为第1层，半桥电路的电容C1为三角形的垂直边；第一开关管S1为斜边，第二开关管S1'为水平边，交流输出端为X1；

在所述三角形的垂直边上串联一个第二层的直流电容C2，所述第二层的直流电容C2与电容C1相连；

在所述三角形的斜边上串联一个第三开关管S2，所述第三开关管S2与所述第一开关管S1相连；第四开关管S2'连接所述第二层的直流电容C2与所述第三开关管S2形成一条新水平边，所述第四开关管S2'与所述第二层的直流电容C2相连，所述第四开关管S2'与所述第三开关管S2相连并作为新的交流输出端X2；

重复上述过程，生成n层电路结构，直流母线为各层的直流电容串联，若每个电容电压为E，则输出端Xn可输出0，E，2E，……，nE共n+1个电平。

2.如权利要求1所述的三角形多电平变换器，其特征在于，所述三角形为正三角形；

在所述正三角形的垂直边往下串联所述第二层的直流电容C2，所述第二层的直流电容C2的正极与所述电容C1的负极相连；

在所述正三角形的斜边往下串联所述第三开关管S2，所述第三开关管S2的集电极与所述第一开关管S1的发射极相连，所述第四开关管S2'连接所述直流电容C2的负极与所述第三开关管S2的发射极形成一条新的水平边，所述第四开关管S2'的发射极与所述第二层的直流电容C2的负极相连，所述第四开关管S2'的集电极与所述第三开关管S2的发射极相连并作为所述X2。

3.如权利要求1所述的三角形多电平变换器，其特征在于，所述三角形为倒三角形；

在所述倒三角形的垂直边往上串联所述第二层的直流电容C2，所述第二层的直流电容C2的负极与所述电容C1的正极相连；

在所述倒三角形的斜边往上串联所述第三开关管S2，所述第三开关管S2的发射极与所述第一开关管S1的集电极相连，所述第四开关管S2'连接所述第二层的直流电容C2的正极与所述第三开关管S2的集电极形成一条新的水平边，所述第四开关管S2'的集电极与所述第二层的直流电容C2的正极相连，所述第四开关管S2'的发射极与所述第三开关管S2的集电极相连并作为所述X2。

4.如权利要求2所述的三角形多电平变换器，其特征在于，

所述正三角形的多电平变换器的所有水平边的全部开关管只保留其反并联二极管D1'-Dn'，并在交流输出端Xn串联一个电感后接到直流输入电源的负极，直流母线正极接到直流输入电源的正极，生成正三角形多电平升压式变换电路，直流母线正极与负极为直流输出端口，输入和输出电压共正极。

5.如权利要求2所述的三角形多电平变换器，其特征在于，

所述正三角形的多电平变换器的所有水平边的全部开关管只保留其反并联二极管D1'-Dn'，并在交流输出端Xn串联一个电感后接到直流输出电容的正极，直流母线负极接到直流输出电容的负极，生成正三角形多电平降压式变换电路，直流母线正极与负极为直流输入端口，输入和输出电压共负极。

6.如权利要求3所述的三角形多电平变换器，其特征在于，

所述倒三角形的多电平变换器的所有水平边的全部开关管只保留其反并联二极管D1'-Dn'，并在交流输出端Xn串联一个电感后接到直流输入电源的正极，直流母线负极接到直流输入电源的负极，生成倒三角形多电平升压式变换电路，直流母线正极与负极为直流输出端口，输入和输出电压共负极。

7.如权利要求3所述的三角形多电平变换器，其特征在于，

所述倒三角形的多电平变换器的所有水平边的全部开关管只保留其反并联二极管D1'-Dn'，并在交流输出端Xn串联一个电感后接到直流输出电容的负极，直流母线正极接到直流输出电容的正极，生成倒三角形多电平降压式变换电路，直流母线正极与负极为直流输入端口，输入和输出电压共正极。