[實用新型]單電源級聯型多電平逆變器

有效

• 申請號: 201720548762.4
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN207124569U
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 蔡春萍
• 申請（專利權）人: 蔡春萍
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/537
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司11108
• 代理人: 張洪年

技術領域

本實用新型涉及逆變器技術領域，尤其涉及一種單電源級聯型多電平逆變器。

背景技術

級聯型多電平逆變器已在風電、光伏發電、高壓逆變等場合廣泛應用，而級聯型多電平逆變器的集成體積以及開關管功率損耗是考慮其可用性的重要指標。當應用于系統中時，減小逆變器的體積可有效降低成本，同時對于逆變器中一個開關周期內的動作開關管的個數的減少可以減小功率損耗。

目前大部分改進型級聯型逆變器不能從兩個方面同時進行改進。一種改進措施是在不改變獨立直流電源個數的基礎上，減少一個開關周期內的動作開關管數；另一種改進措施是在減少獨立直流電源的基礎上，沒有改變一個開關周期內的動作開關管數。這樣雖然在一個方面降低了成本，但是從兩個方面入手可以更經濟。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種單電源級聯型多電平逆變器，至少部分解決現有技術之中減小集成體積以及降低功率損耗不能同時滿足的問題。

為此，本實用新型提供一種單電源級聯型多電平逆變器，包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第七晶體管、第八晶體管、第九晶體管、第十晶體管、第十一晶體管、第十二晶體管、第十三晶體管、第十四晶體管、第一電容器、第十電阻、第一電源、第二電容器、第二電源、第八電阻以及第九電阻；

所述第一晶體管的發射極與所述第一電容器的正極連接，所述第一晶體管的集電極與第一節點連接；所述第二晶體管的發射極與所述第一節點連接，所述第二晶體管的集電極與所述第一電容器的正極連接；所述第三晶體管的發射極與所述第一節點連接，所述第三晶體管的集電極與所述第一電源的正極連接；所述第四晶體管的發射極與所述第一節點連接，所述第四晶體管的集電極與所述第二電容器的正極連接；所述第五晶體管的發射極與所述第一節點連接，所述第五晶體管的集電極與第二節點連接；

所述第六晶體管的發射極與所述第二電源的負極連接，所述第六晶體管的集電極與所述第二電容器的正極連接；所述第七晶體管的發射極與所述第十電阻的第二端連接，所述第七晶體管的集電極與所述第一電源的正極連接；所述第八晶體管的發射極與所述第一電源的負極連接，所述第八晶體管的集電極與所述第一電容器的負極連接；所述第九晶體管的發射極與所述第一電源的負極連接，所述第九晶體管的集電極與所述第二節點連接；所述第十晶體管的發射極與所述第二電容器的正極連接，所述第十晶體管的集電極與所述第一節點連接；

所述第十一晶體管的發射極與所述第九電阻的第一端連接，所述第十一晶體管的集電極與所述第一節點連接；所述第十二晶體管的發射極與所述第二節點連接，所述第十二晶體管的集電極與所述第九電阻的第一端連接；所述第十三晶體管的發射極與所述第九電阻的第二端連接，所述第十三晶體管的集電極與所述第一節點連接；所述第十四晶體管的發射極與所述第二節點連接，所述第十四晶體管的集電極與所述第九電阻的第二端連接；

所述第二電源的正極與所述第二電容器的正極連接，所述第二電源的負極與所述第二電容器的負極連接；所述第八電阻的第一端與所述第二電容器的負極連接，所述第八電阻的第二端與所述第二節點連接，所述第十電阻的第一端與所述第一電容器的負極連接。

可選的，所述多電平逆變器通過控制晶體管的通斷即可實現多電平輸出。

可選的，所述級聯型多電平逆變器只需要一個獨立直流電源。

可選的，所述級聯型多電平逆變器除一個獨立直流電源外，其余直流電源可以由電容替代，利用電容可以充放電的特性實現獨立直流電源的作用，其中第一電容器和第二電容器的電容為0.005F。

可選的，所述級聯型多電平逆變器需要兩個電阻與電容器相連，以實現導通功能，其中第八電阻和第十電阻的阻值為0.001Ω。

本實用新型具有下述有益效果：

本實用新型提供的單電源級聯型多電平逆變器由晶體管、電源、電容器以及電阻組成。本實用新型在原有傳統級聯型多電平逆變器的基礎上，對其需要大量獨立直流電源的缺點進行了改進，利用電容器進行充放電的器件特點，通過冗余開關的配合實現對電容器的頻繁充放電，通過獨立直流電源和電容器的配合，使得本實用新型提供的單電源級聯型多電平逆變器可以單個直流電源穩定運行。獨立直流電源的減少可以減少級聯多電平逆變器的集成體積，同時在不增加晶體管的基礎上，降低了在一個動作周期內盡可能少的功率開關器件動作數量，減少了功率損耗。因此，本實用新型提供的技術方案可以減小集成體積，降低功率損耗，并且可以最大限度地降低成本。

附圖說明