[發(fā)明專利]一種多電平逆變器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510976551.6
• 申請(qǐng)日: 2015-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105471298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡炎申
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳茂碩電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/483
• 分類號(hào): H02M7/483;H02M1/12
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種多電平逆變器，包括：第一直流電源電路，第一電平控制電路以及第一濾波電路，其中：第一電平控制電路與第一直流電源電路連接，包括至少三個(gè)半橋以及第一變壓器，第一變壓器包括至少三個(gè)繞組，相鄰兩個(gè)繞組之間反相耦合，至少三個(gè)半橋的輸出端分別與第一變壓器的至少三個(gè)繞組的同名端對(duì)應(yīng)連接，第一變壓器的至少三個(gè)繞組的異名端連接作為第一電平控制電路的輸出端，第一電平控制電路用于將第一直流電源電路提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成具有多種電平的方波并向第一濾波電路輸出；第一濾波電路與第一電平控制電路連接，用于將多種電平的方波濾波成正弦波輸出。采用本發(fā)明，可以增加輸出電壓電平數(shù)，而且減小輸出的諧波。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆變器領(lǐng)域，尤其涉及一種多電平逆變器。

背景技術(shù)

逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，是電機(jī)驅(qū)動(dòng)變頻器、感應(yīng)加熱裝置、不間斷電源(UPS)，及風(fēng)能、太陽(yáng)能光伏、與燃料電池等新能源發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分。其中，輸出諧波是逆變器最重要的電氣指標(biāo)之一，低諧波能改進(jìn)電能質(zhì)量。現(xiàn)在市場(chǎng)中的逆變器多為傳統(tǒng)兩電平逆變器，可以在電路的逆變中點(diǎn)形成一個(gè)正負(fù)對(duì)稱的方波，通過(guò)濾波電路濾波成為正弦波。但是，由于兩電平電壓形成的方波的級(jí)數(shù)太少，LC濾波電路在將方波濾波成正弦波時(shí)，容易產(chǎn)生較大的諧波，從而造成電能質(zhì)量的下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種多電平逆變器，可以在逆變器的逆變中點(diǎn)輸出具有多種電平的方波，增加了輸出電壓的電平數(shù)，從而減下了輸出諧波，進(jìn)而提高了電能質(zhì)量。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多電平逆變器，所述逆變器包括第一直流電源電路，第一電平控制電路以及第一濾波電路，其中：

所述第一電平控制電路與所述第一直流電源電路連接，包括至少三個(gè)半橋以及第一變壓器，所述第一變壓器包括至少三個(gè)繞組，所述第一變壓器的繞組數(shù)量與所述至少三個(gè)半橋數(shù)量對(duì)應(yīng)一致，所述第一變壓器的相鄰兩個(gè)繞組之間反相耦合，所述至少三個(gè)半橋包括第一半橋，所述第一半橋包括兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)管和兩個(gè)二極管，其中第一功率開(kāi)關(guān)管的集電極與第一二極管的負(fù)極連接作為第一輸入端接入所述第一直流電源電路的電源正極，第二功率開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與第二二極管的正極連接作為第二輸入端接入所述第一直流電源電路的電源負(fù)極，所述第一功率開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第一二極管的正極、所述第二功率開(kāi)關(guān)管的集電極以及所述第二二極管的負(fù)極連接作為所述第一半橋的輸出端，所述至少三個(gè)半橋與所述第一半橋的結(jié)構(gòu)一致，所述至少三個(gè)半橋的輸出端分別與所述第一變壓器的至少三個(gè)繞組的同名端對(duì)應(yīng)連接，所述第一變壓器的至少三個(gè)繞組的異名端連接作為所述第一電平控制電路的輸出端，所述第一電平控制電路用于將所述第一直流電源電路提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成具有多種電平的方波，并由所述第一電平控制電路的輸出端向所述第一濾波電路輸出所述具有多種電平的方波；

所述第一濾波電路與所述第一電平控制電路連接，用于將所述第一電平控制電路輸出的多種電平的方波濾波成正弦波輸出。

可選的，所述至少三個(gè)半橋包括第一半橋、第二半橋、第三半橋，所述第一變壓器包括第一繞組、第二繞組和第三繞組，所述第一繞組與所述第二繞組反相耦合，所述第二繞組與所述第三繞組反相耦合，所述第一半橋的輸出端與所述第一變壓器的第一繞組的同名端連接，所述第二半橋的輸出端與所述第一變壓器的第二繞組的同名端連接，所述第三半橋的輸出端與所述第一變壓器的第三繞組的同名端連接，所述第一變壓器的第一繞組的異名端與所述第一變壓器的第二繞組的異名端以及所述第一變壓器的第三繞組的異名端連接作為所述第一電平控制電路的輸出端。

可選的，所述第一濾波電路包括第一濾波電感、第一電容以及第一負(fù)載，其中：

所述第一濾波電感，一端與所述第一電平控制電路的輸出端連接，另一端與所述第一電容的正極連接；

所述第一電容，正極與所述第一負(fù)載的一端連接作為輸出端，負(fù)極與所述第一負(fù)載的另一端連接并接地。