[發明專利]三電平逆變器

有效

• 申請號: 201210064748.9
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN102611343A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 何波
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H05K7/20
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種三電平逆變器。

背景技術

三電平逆變器是基于三個固定電平的脈寬調制(Pulse?Width?Modulation，PWM)電路，在電力電子領域被廣泛的應用。目前，如圖1所示的中點箝位(Natural?Point?Clamping，NPC)三電平逆變器最為常見，兩個直流電源BUS1與BUS2之間的連接點為節點N，由于在將逆變器的輸出電壓箝位在節點N的電壓時，需要輸出電流Io通過二極管D1或二極管D2續流，但是，由于二極管的單向導電性，只能通過二極管D1或D2所對應的其中的一條回路進行續流，從而電路的損耗較大，效率較低且不利于散熱。

發明內容

本發明的實施例提供一種三電平逆變器，降低了電路損耗、提高了效率且利于散熱。

為解決上述技術問題，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種三電平逆變器，包括：第一直流源和第二直流源，所述第一直流源負極和所述第二直流源正極連接作為為第一節點，依次串聯在所述第一直流源正極與第二直流源負極之間的第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管，所述第一開關管和第二開關管的連接處為第二節點，所述第二開關管和第三開關管的連接處為第三節點，所述第三開關管和第四開關管的連接處為第四節點，第一二極管，其陽極連接于所述第一節點，其陰極連接于所述第二節點，第二二極管，其陰極連接于所述第一節點，其陽極連接于所述第四節點，濾波單元，所述濾波單元的兩端分別連接于所述第一節點和第三節點，還包括：

第五開關管，所述第五開關管連接于所述第二節點與第四節點之間。

本發明實施例提供的三電平逆變器，將輸出電壓箝位在第一節點的電壓的過程中，當第三節點輸出電流為正電流時，實際電流與輸出電流的方向相同，即實際電流從第一節點依次流過第一二極管、第五開關管和第三開關管到達第三節點進行續流，并且同時實際電流還可以從第一節點依次流過第一二極管和第二開關管到達第三節點進行續流，從而使第三節點輸出第一節點的電壓，由于有兩條續流回路，即第二開關管與相互串聯的第三開關管和第五開關管并聯進行續流，與現有技術中僅有單條續流回路相比，提高了對開關管的利用率，使得有更多的開關管分攤電流和損耗，從而提高了電路的效率且更有利于散熱；當第三節點輸出電流為負電流時，實際電流與輸出電流的方向相反，即實際電流從第三節點依次流過第二開關管、第五開關管和第二二極管到達第一節點進行續流，并且同時實際電流還可以從第三節點依次流過第三開關管和第二二極管到達第一節點進行續流，從而使第三節點輸出第一節點的電壓，由于有兩條續流回路，即第三開關管與相互串聯的第二開關管和第五開關管并聯進行續流，與現有技術中僅有單條續流回路相比，提高了對開關管的利用率，使得有更多的開關管分攤電流和損耗，從而提高了電路的效率且更有利于散熱。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中一種三電平逆變器的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中一種三電平逆變器的結構示意圖；

圖3為圖2中將輸出電壓箝位在第一節點的電壓的過程中輸出電流為正電流時時的示意圖；

圖4為圖2中將輸出電壓箝位在第一節點的電壓的過程中輸出電流為負電流時時的示意圖；

圖5為圖2中第五開關管為MOSFET的示意圖；

圖6為圖2中第五開關管為IGBT的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。