[发明专利]基于桥式开关电容模块的五电平自平衡逆变器

摘要

基于桥式开关电容模块的五电平自平衡逆变器，涉及多电平逆变器。设有桥式开关电容模块与两组半桥电路；所述桥式开关电容模块设有H桥和开关电容模块，所述H桥设有4个高频开关S1、S2、S3、S4；所述开关电容模块设有第一电容网络串联连接的第一电容C1a和第二电容C1b、第二电容网络串联连接的第三电容C2a和第四电容C2b，以及4个全控器件MOSFET开关管S1a、S1b、S2a、S2b。所述两组半桥电路由4个全控器件MOSFET开关管S5、S6、S7、S8构成，所述基于桥式开关电容模块的五电平自平衡逆变器可通过控制开关工作状态输出0、±2Ui、±4Ui五种电平，在多电平输出的同时实现了升压输出。

主权项

基于桥式开关电容模块的五电平自平衡逆变器，其特征在于设有桥式开关电容模块与两组半桥电路；所述桥式开关电容模块设有H桥和开关电容模块，所述H桥设有第一高频开关S1、第二高频开关S2、第三高频开关S3、第四高频开关S4；所述开关电容模块设有第一电容网络串联连接的第一电容C1a和第二电容C1b、第二电容网络串联连接的第三电容C2a和第四电容C2b，以及4个全控器件MOSFET开关管S1a、S1b、S2a、S2b；桥式开关电容模块通过控制第一高频开关S1、第二高频开关S2、第三高频开关S3、第四高频开关S4与4个全控器件MOSFET开关管S1a、S1b、S2a、S2b的通断实现第一电容网络串联连接的第一电容C1a和第二电容C1b两端电压UC1a、UC1b为输入电压Ui，第二电容网络串联连接的第三电容C2a和第四电容C2b两端电压UC2a、UC2b为2Ui；所述两组半桥电路由4个全控器件MOSFET开关管S5、S6、S7、S8构成，全控器件MOSFET开关管S5、S6串联构成第一半桥网络并与第一电容网络并联；全控器件MOSFET开关管S7、S8串联构成第二半桥网络并与第二电容网络并联；采用载波层叠式PWM控制策略，利用逆变器冗余的开关状态实现母线电容电压的自平衡。