[发明专利]一种分裂电感式非对称双输出多电平变换器拓扑电路

说明书

本发明涉及一种分裂电感式非对称双输出多电平变换器拓扑电路，它包括第一分裂电感支路、第二分裂电感支路、第一输出电路和第二输出电路；第一分裂电感支路和第二分裂电感支路依次与输入电源并联，第一输出电路的一端与输入电源正极连接，第二输出电路的一端与输入电源负极连接；第一分裂电路支路和第二分裂电感支路与第一输出电路和第二输出电路连接，通过调节第一分裂电感支路或第二分裂电感支路中开关管的开闭状态选择第一输出电路或者第二输出电路输出不同电平电压。本发明整个拓扑电路简单，采用分裂电感支路可以不用考虑直流侧电容分压不均的问题，同时使用数量更少的开关管便可输出两路幅值、频率皆可调节的单相三电平交流电压。

技术领域

本发明涉及电能转换技术领域，一种分裂电感式非对称双输出多电平变换器拓扑电路。

背景技术

效率高、成本低是研究人员在设计电力电子变换器时遵循的原则之一，在不同的电能转换技术领域中，往往每个交流负载都需要配备一个逆变器，这使得用电设备的体积和成本增加；为了提高 质量和系统的可靠性，现有技术提出九开关逆变器和三相T型三电平双输出逆变器，这两种逆变器都可以输出两路幅值、频率皆可调节的三相交流电压，不同的是，九开关逆变器只能输出两种电平，三相T型三电平双输出逆变器可以输出三种电平，但是却需要更多的开关管，如21个开关管，进而导致整体电路需要的开关管多、电路复杂、体积增加，而且实现上下两路输出时，输入侧两个电容的电压具有较大地波动，需要对直流侧电容电压进行平衡控制，进一步增加了电路的复杂程度和体积。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种分裂电感式非对称双输出多电平变换器拓扑电路，解决了现有技术中需要的开关管多、电路复杂以及体积大的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种分裂电感式非对称双输出多电平变换器拓扑电路，它包括第一分裂电感支路、第二分裂电感支路、第一输出电路和第二输出电路；

所述第一分裂电感支路和第二分裂电感支路依次与输入电源并联，所述第一输出电路与第二输出电路中有两个输出电路共用的开关管，第一输出电路的一端与输入电源正极连接，第二输出电路的一端与输入电源负极连接；

所述第一分裂电路支路和第二分裂电感支路与第一输出电路和第二输出电路连接，通过调节第一分裂电感支路或第二分裂电感支路中开关管的开闭状态选择第一输出电路或者第二输出电路输出不同电平电压。

所述第一分裂电感支路包括第一分裂电感、第一二极管、第三二极管、第七开关管和第九开关管；

所述第七开关管的集电极与输入电源的正极、第一二极管的阴极连接，发射极与第一分裂电感的一端、第三二极管的阴极连接，第九开关管的集电极与第一分裂电感的另一端、第一二极管的阳极，发射极与输入电源的负极、第三二极管的阳极连接。

所述第二分裂电感支路包括第二分裂电感、第二二极管、第四二极管、第八开关管和第十开关管；

所述第八开关管的集电极与输入电源的正极、第二二极管的阴极连接，发射极与第二分裂电感的一端、第四二极管的阴极连接，第十开关管的集电极与第二分裂电感的另一端、第二二极管的阳极，发射极与输入电源的负极、第四二极管的阳极连接。

所述第一输出电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；