[發明專利]二極管箝位七電平DC-AC變換電路

有效

• 申請號: 201110393666.4
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102420538A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 石勇
• 申請（專利權）人: 西安愛科電子有限責任公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明涉及一種多電平DC-AC變換電路，該電路可用于光伏逆變和直流開關電源領域。

背景技術

多電平技術是電力電子技術的熱門技術。在電力電子應用中，受到器件電壓定額的影響，電路中不可避免采用器件串聯的結構形式，為了解決器件串聯的靜態、動態均壓問題必須附加均壓電路。隨著均壓電路的加入以及器件數量的增加，電路自然具備多種工作模式以及多個輸出電平，通過工作模式的組合得到更好的輸出特性，中國專利02137803是該類技術之一。但該類電路結構復雜目前實用化的技術僅僅限于三電平電路。

隨著多電平技術不斷發展，大家對于不在局限與器件串聯電路本身，而在普通電路中采用多電平技術優化輸出波形，中國專利200410064935即是該類電路的代表，該電路的特點是有一半橋臂是三電平橋臂，有一半橋臂是二電平橋臂，該電路適用于在較低的電壓且需要較高的輸出波形質量的場合，這一點與傳統的多電平電路不相同，是多電平電路的一個新的應用。

為了獲得良好的輸出特性，希望輸出電平越多越好。傳統觀點認為輸出電平多意味著電路所需的自關斷器件必然增加從而導致控制復雜，電路實用性降低。如何減少自關斷器件、均壓電路數量的同時提高輸出電平數，是多電平電路發展的方向。本專利是沿著這個發展方向提出了一種二極管箝位七電平DC-AC變換電路。

發明內容

本發明的目的是提出一種結構簡單、輸出電平數量多的二極管箝位七電平DC-AC變換電路，其解決了現有多電平DC-AC變換電路結構復雜、輸出電平數量少的技術問題。

本發明的第一種技術解決方案是：

一種二極管箝位七電平DC-AC變換電路，其特殊之處是，包括輸入單元、超前橋臂、滯后橋臂、鉗位單元和輸出單元；所述輸入單元包括第一輸入電容C_in1和第二輸入電容C_in2；所述第一輸入電容C_in1的其中一端2和第二輸入電容C_in2的其中一端聯接；所述第一輸入電容C_in1的另一端1作為變換電路的輸入高端，所述第二輸入電容C_in2的另一端7作為變換電路的輸入低端；所述超前橋臂包括第一自關斷器件S₁和第二自關斷器件S₂；第一自關斷器件S₁的集電極與第一輸入電容C_in1的另一端1聯接；所述第一自關斷器件S₁的發射極與第二自關斷器件S₂的集電極聯接；第二自關斷器件S₂的發射極與第二輸入電容C_in2的另一端7聯接；所述滯后橋臂包括第三自關斷器件S₃、第四自關斷器件S₄、第五自關斷器件S₅和第六自關斷器件S₆；第三自關斷器件S₃的集電極與第一輸入電容C_in1的另一端1聯接；第三自關斷器件S₃的發射極與第四自關斷器件S₄的集電極聯接；第四自關斷器件S₄的發射極與第五自關斷器件S₅的集電極聯接；第五自關斷器件S₅的發射極與第六自關斷器件S₆的集電極聯接；第六自關斷器件S₆的發射極與第二輸入電容C_in2的另一端7聯接；所述鉗位單元包括第一鉗位二極管D_C1和第二鉗位二極管D_C2；第一鉗位二極管D_C1的陽極與第一輸入電容C_in1的其中一端2聯接，第一鉗位二極管D_C1的陰極與第三自關斷器件S₃的發射極聯接；第二鉗位二極管D_C2的陰極與第一輸入電容C_in1的其中一端2聯接；第二鉗位二極管D_C2的陽極與第五自關斷器件S₅的發射極聯接；所述輸出單元包括第一變壓器T₁和第二變壓器T₂；所述第一變壓器的同名端為反向；所述第二變壓器的同名端為正向；第一變壓器T₁的原邊高壓端與第一輸入電容C_in1的其中一端2聯接，其原邊低壓端與第一自關斷器件S₁的發射極聯接；第二變壓器T₂的原邊低壓端與第一自關斷器件S₁的發射極聯接，其原邊高壓端與第四自關斷器件S₄的發射極聯接；第一變壓器T₁的副邊高壓端與第二變壓器T₂的副邊低壓端聯接；所述第一變壓器T₁的副邊低壓端與第二變壓器T₂的副邊高壓端分別作為變換電路的輸出端8和9。