[發明專利]單相半橋三電平電路及三電平變換器

有效

• 申請號: 201210224237.9
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102769405A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 劉鑫;申潭;張彥虎;薛麗英;鄧君
• 申請（專利權）人: 陽光電源（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/521
• 分類號: H02M7/521
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種單相半橋三電平電路，其特征在于：包括第一直流輸入端、中點電平端、第二直流輸入端、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件和第六開關器件，以及第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管；

第一開關器件的第一端和第七二極管的第二端接第一直流輸入端，第四開關器件的第二端和第八二極管的第一端接第二直流輸入端；

第五二極管的第一端和第六二極管的第二端相連后接所述中點電平端，第五二極管的第二端接第一開關器件的第二端和第二開關器件的第一端，第六二極管的第一端接第三開關器件的第二端和第四開關器件的第一端；

第五開關器件的第一端接第一開關器件的第二端，第六開關器件的第二端接第三開關器件的第二端；第五開關器件的第二端和第六開關器件的第一端相連，其連接點接第七二極管的第一端和第八二極管的第二端；

第二開關器件的第二端和第三開關器件的第一端相連，其連接點與第五開關器件的第二端之間連接有阻流元件；

第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件和第四開關器件分別反向并聯有第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；

第五開關器件的第二端和第六開關器件的第一端的連接點作為交流輸出端。

2.根據權利要求1所述的單相半橋三電平電路，其特征在于：所述第一開關器件、第四開關器件為金屬氧化物半導體場效應晶體管，第二開關器件、第三開關器件、第五開關器件、第六開關器件均為絕緣柵雙極晶體管。

3.根據權利要求1所述的單相半橋三電平電路，其特征在于：所述阻流元件為電感。

4.根據權利要求1至3任一項所述的單相半橋三電平電路，其特征在于：包括八種工作模態，分別為：

第一工作模態：電流經第一直流輸入端、第一開關器件、第二開關器件、阻流元件至交流輸出端；

第二工作模態：電流經中點電平端、第五二極管、第二開關器件、阻流元件至交流輸出端；

第三工作模態：電流經交流輸出端、阻流元件、第三開關器件、第四開關器件至第二直流輸入端；

第四工作模態：電流經交流輸出端、阻流元件、第三開關器件、第六二極管至中點電平端；

第五工作模態：電流經交流輸出端、第六開關器件、第六二極管至中點電平端；

第六工作模態：電流經交流輸出端、第七二極管至第一直流輸入端；

第七工作模態：電流經中點電平端、第五二極管、第五開關器件至交流輸出端；

第八工作模態：電流經第二直流輸入端、第八二極管至交流輸出端。

5.根據權利要求1至3任一項所述的單相半橋三電平電路，其特征在于：設置有第一開關條件和第二開關條件，在所述第一開關條件下，第一開關器件和第六開關器件以互補的高頻脈沖信號觸發動作，第二開關器件導通，第三、第四、第五開關器件關斷；在所述第二開關條件下，第一、第二、第六開關器件關斷，第三開關器件導通，第四開關器件和第五開關器件以互補的高頻脈沖信號觸發動作。

6.根據權利要求5所述的單相半橋三電平電路，其特征在于：所述第一開關器件在第一開關條件下的高頻脈沖信號與第四開關器件在第二開關條件下的高頻脈沖信號相同；第五開關器件在第二開關條件下的高頻脈沖信號與第六開關器件在第一開關條件下的高頻脈沖信號相同。

7.一種三電平變換器，其特征在于：包括至少一個權利要求1至6中任意一項所述的單相半橋三電平電路，所述單相半橋三電平電路的第一直流輸入端均接直流電源的正極，第二直流輸入端均接直流電源的負極，中點電平端均接直流電源的中點電位端。

8.根據權利要求7所述的三電平變換器，其特征在于：所述直流電源的中點電位端通過分別在第一直流輸入端和中點電平端之間、中點電平端和第二直流輸入端之間接入電壓相同的電壓源來構造。

9.根據權利要求8所述的三電平變換器，其特征在于：所述電壓相同的電壓源為參數相同的電容。

10.根據權利要求7至9中任一項所述的三電平變換器，其特征在于，所述每個單相半橋三電平電路的交流輸出端與交流負載或電網之間連接有濾波電路。