[发明专利]一种七电平逆变器

摘要

一种七电平逆变器，由一个直流电源，两个开关电容组和一个全桥开关组构成。其中开关电容组由一个开关电容、两个功率开关管和三个不可控二极管构成，全桥开关组为传统全桥结构。本发明七电平逆变器具有十种主要开关状态，可以输出3E、2E、E、0、‑E、‑2E和‑3E七种电压电平。本发明的七电平逆变器，只含有一个直流电源，且无需经过变压器就可以对输入直流电源进行升压，与传统结构的七电平逆变器相比，大幅减小了装置的复杂性，有效的降低了制造成本，同时提高了逆变效率。

主权项

1.一种七电平逆变器，其特征在于，所述逆变器由一个直流电源，两个开关电容组和一个全桥开关组构成；两个开关电容组前后顺序级联后连接全桥开关组；直流电源并联于两个开关电容组和全桥开关组的两端；所述两个开关电容组，即第一开关电容组和第二开关电容组结构相同，都由一个开关电容、两个功率开关管和三个不可控二极管构成；所述第一开关电容组由第一电容、第五开关管、第六开关管、第五二极管、第六二极管和第九二极管构成；所述第九二极管的阳极与第五开关管的集电极相连于第三节点；第九二极管的阴极与第一电容的正极相连于第四节点；所述第一电容的负极同时与第五开关管的发射极、第六开关管的发射极相连于第五节点；所述第五开关管的集电极与第五二极管的阴极相连，第五开关管的发射极与第五二极管的阳极相连；所述第六开关管的发射极与第六二极管的阳极相连，第六开关管集电极与第六二极管的阴极相连于第六节点；所述第二开关电容组由第二电容、第七开关管、第八开关管、第七二极管、第八二极管和第十二极管构成；所述第十二极管的阳极与第七开关管的集电极相连于第七节点；第十二极管的阴极与第二电容的正极相连于第八节点；所述第二电容的负极同时与第七开关管的发射极和第八开关管的发射极相连；所述第七开关管的集电极与第七二极管的阴极相连，第七开关管的发射极与第七二极管的阳极相连；所述第八开关管的发射极与第八二极管的阳极相连，第八开关管集电极与第八二极管的阴极相连于第九节点；所述全桥开关组由第一开关管、第三开关管、第一二极管和第三二极管组成全桥开关组第一桥臂，由第二开关管、第四开关管、第二二极管和第四二极管组成全桥开关组第二桥臂；所述的第一开关管的集电极同时与第一二极管的阴极和第一节点相连，第一开关管的发射极与第一二极管的阳极相连；所述的第三开关管的集电极与第三二极管的阴极相连，第三开关管的发射极同时与第三二极管的阳极和第二节点相连；所述的第一二极管的阴极与第二开关管的集电极相连，第一二极管的阳极与第三二极管的阴极相连；所述的第三二极管的阳极与第四开关管的发射极相连；所述的第二开关管的集电极与第二二极管的阴极相连，第二开关管的发射极与第二二极管的阳极相连；所述的第四开关管的集电极与第四二极管的阴极相连，第四开关管的发射极与第四二极管的阳极相连；所述的第二二极管的阳极与第四二极管的阴极相连；所述的全桥开关组第一桥臂中点和第二桥臂中点分别为逆变器输出正负端。