[实用新型]一种三相改进型混合级联多电平逆变器拓扑结构

说明书

本实用新型介绍了一种三相改进型混合级联多电平逆变器拓扑结构，该拓扑结构包括三相级联H桥逆变器（Q）和一个传统的三桥臂逆变器（E），直流电压源V1、V2、V3、V4、负载R1、R2、R3，与传统的三相整流器相比多改进型混合级联多电平逆变器的输出电压产生谐波波形较少，输出电压更接近纯正弦波形，产生无功功率更低，功率损失更小，降低开关间的电压应力，适用于低开关频率，更适合于高功率的应用，可产生更多电平的电压，在不增加单个设备额定值的情况下提高功率处理能力，应用前景非常广泛。

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域，具体涉及一种三相改进型混合级联多电平逆变器拓扑结构。

背景技术

近些年来，功率半导体器件及控制技术得到快速的发展，并在电力电子领域得到泛应用，随着技术的不断革新，各种电力电子设备应运而生。逆变器是从直流电源产生交流电源的这类电源转化器，包括电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI），产生的输出将是恒定的电压和频率。随着逆变技术的发展，在一些关键技术领域已经有了很大的进步，但是传统的逆变电路有很多的缺点。

在VSI情况下，输出电压取决于源电压，而在CSI中，负载电流取决于源电流。对于欠阻尼负载，VSI是负载交换，并使用反馈二极管提供回负载消耗的无功功率。它采用IGBT开关，适用于大功率应用。

由于常规方波和半方波逆变器的高总谐波失真和损耗，标志着它们不能用于高功率应用。三个单相半(或全)桥可并联连接形成三相逆变器，可在高功率条件下应用。当今的多电平逆变器已经在电力行业产生了更大的影响，多电平逆变器输出电压更接近纯正弦波形，它具有较小的总谐波失真，从而实现较小的功率损失。级联 H 桥型（CHB）逆变器是由全桥结构的单元级联而成，其变换器不含二极管和悬浮电容，可以根据功率和电压等级确定级联模块的数目。由于级联 H 桥型拓扑结构所需功率器件最少，控制方法简单，易于实现冗余设计，适合于多电平场合，目前随着对功耗要求提高，该类电路越来越受到关注。

随着逆变技术的迅猛发展，传统的逆变器拓扑已不能满足要求。因此，对于产生的能量更低，功率损失更小，降低开关间的电压应力，适用于低开关频率的逆变器的研究逐渐成为了趋势。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种三相改进型混合级联多电平逆变器拓扑结构。此电路的输出电压能产生较少的谐波波形，输出电压更接近纯正弦波形，产生无功功率更低，功率损失更小，降低开关间的电压应力，适用于低开关频率，更适合于高功率的应用。本实用新型的实施例采用如下技术方案，具体如下。