[發明專利]一種多電平高效逆變器

在審

• 申請號: 201410693077.1
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104362877A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉繼勝;游永亮
• 申請（專利權）人: 蘇州陸安新能源科技有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 廣東德而賽律師事務所 44322
• 代理人: 費錦生

1.一種多電平高效逆變器，包括直流電源Vdc、交流電源Vac，其特征在于：該多電平高效逆變器還包括：第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3、第四開關管S4、第五開關管S5、第六開關管S6、第七開關管S7、第八開關管S8，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8，第一濾波電感L1、第二濾波電感L2，第一母線電容C1、第二母線電容C2、工頻濾波電容C0、微控制器MCU。

2.第一開關管S1的電流輸入端同時與直流電源Vdc的正極、第一母線電容C1的正極以及第一二極管D1的陰極相連；第一開關管S1的電流輸出端同時與第二開關管S2的輸入、第一二極管D1的陽極、第二二極管D2的陰極、第五開關管S5的輸入端、第六開關管S6的輸入端、第五二極管D5的陰極以及第六二極管D6的陰極相連；第二開關管S2的輸出端同時與第三開關管S3的輸入端、第二二極管D2的陽極、第三二極管D3的陰極、第一母線電容C1的負極以及第二母線電容C2的正極相連；第三開關管S3的輸出端同時與第三二極管D3的陽極、第四開關管S4的輸入端、第四二極管D4的陰極、第七開關管S7的輸出端、第八開關管S8的輸出端、第七二極管D7的陽極以及第八二極管D8的陽極相連；第五開關管S5的輸出端同時與第五二極管D5的陽極、第七開關管S7的輸入端、第七二極管D7的陰極以及第一濾波電感L1相連；第六開關管S6的輸出端同時與第六二極管D6的陽極、第八開關管S8的輸入端、第八二極管D8的陽極以及第二濾波電感L2相連；第四開關管S4的輸出端同時與第四二極管D4的陰極、第二母線電容C2的負端、直流電源Vdc的負極相連。

3.根據權利要求1所述的一種多電平高效逆變器，其特征在于，所述調制電路用于將微控制器MCU輸出的高頻脈沖信號與正弦信號調制成用于驅動所述的第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3和第四開關管S4的高頻觸發信號；所述正弦信號與所述交流電源Vac上的交流電源同頻率且同相位。

4.根據權利要求1所述的一種多電平高效逆變器，其特征在于，所述第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3、第四開關管S4在高頻開關工作，在輸出為正半周時，微控制器MCU使第五開關管S5、第八開關管S8在整個正半周開通，同時使第六開關管S6和第七開關管S7截止，使第一濾波電感L1、第二濾波電感L2外側輸出交流電源為正半周；當輸出為負半周時，微控制器MCU使第六開關管S6、第七開關管S7在整個負半周開通，同時使第五開關管S5和第八開關管S8截止，，使第一濾波電感L1、第二濾波電感L2外側輸出交流電源為負半周。

5.根據權利要求1所述的一種多電平高效逆變器，其特征在于，所述所述第一濾波電感L1、第二濾波電感L2的外側端輸出交流電源Vac為正半周期間，第五開關管S5、第八開關管S8在整個正半周開通，第六開關管S6、第七開關管S7在整個正半周關閉；當第一開關管S1的高頻觸發信號為高電平同時第四開關管S4的高頻觸發信號為低電平時，直流電源Vdc的正極、第一開關管S1、第五開關管S5、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第八開關管S8、第三二極管D3（第三開關管S3）、第二電容C2和直流電源Vdc負極依次構成電流回路；當第一開關管S1、第四開關管S4的高頻觸發信號為高電平，第一開關管S1、四開關管S4導通，直流電源Vdc的正極、第一開關管S1、第五開關管S5、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第八開關管S8、第四開關管S4和直流電源Vdc負極依次構成電流回路；當第一開關管S1的高頻觸發信號為低電平時同時第四開關管S4觸發信號為高時，直流電源Vdc正極、第一電容C1、第二二極管D2（第二開關管S2），第五開關管S5、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第八開關管S8、第四開關管S4和直流電源Vdc負極依次構成電流回路；當第一開關管S1、第四開關管S4高頻觸發信號都為低時，第二二極管D2（第二開關管S2）、第五開關管S5、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第八開關管S8、第三開關管S3依次構成電流回路。

6.根據權利要求1所述的一種多電平高效逆變器，其特征在于，所述所述第一濾波電感L1、第二濾波電感L2的外側端輸出交流電源Vac之負半周期間，第六開關管S6、第七開關管S7在整個負半周開通，第五開關管S5、第八開關管S8在整個負半周關閉；當第一開關管S1的高頻觸發信號為高電平同時第四開關管S4的高頻觸發信號為低電平時，直流電源Vdc的正極、第一開關管S1、第六開關管S6、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第七開關管S7、第三二極管D3（第三開關管S3）、第二電容C2和直流電源Vdc負極依次構成電流回路；當第一開關管S1、第四開關管S4的高頻觸發信號為高電平，第一開關管S1、四開關管S4導通，直流電源Vdc的正極、第一開關管S1、第六開關管S6、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第七開關管S7、第四開關管S4和直流電源Vdc負極依次構成電流回路；當第一開關管S1的高頻觸發信號為低電平時同時第四開關管S4觸發信號為高時，直流電源Vdc正極、第一電容C1、第二二極管D2（第二開關管S2），第六開關管S6、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第七開關管S7、第四開關管S4和直流電源Vdc負極依次構成電流回路；當第一開關管S1、第四開關管S4開關管高頻觸發信號都為低時，第二二極管S2(第二開關管S2）、第六開關管S6、第一濾波電感L1、輸出交流電源Vac、第二濾波電感L2、第七開關管S7、第三開關管S3依次構成電流回路。