[發明專利]一種五電平混合π型變換器

有效

• 申請號: 201910448921.7
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110098755B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 原熙博;魏琛;張永磊;張雷;李耀華
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種五電平混合π型變換器，其特征在于：它包括三個與直流母線并聯連接的橋臂單元，每個橋臂單元包括8個絕緣柵雙極晶體管和3個飛跨電容；

每個橋臂單元中的3個飛跨電容順向串聯，8個絕緣柵雙極晶體管中有4個絕緣柵雙極晶體管的集電極與發射極順向串聯，3個順向串聯的飛跨電容分別為飛跨電容C_x1、飛跨電容C_x2和飛跨電容C_x3，4個順向串聯的絕緣柵雙極晶體管分別為絕緣柵雙極晶體管T_x1，絕緣柵雙極晶體管T_x2，絕緣柵雙極晶體管T_x7和絕緣柵雙極晶體管T_x8，其中飛跨電容C_x1的正極與絕緣柵雙極晶體管T_x1的發射極與絕緣柵雙極晶體管T_x2的集電極之間相連接，飛跨電容C_x1的負極與飛跨電容C_x2的正極相連接，飛跨電容C_x1的負極與絕緣柵雙極晶體管T_x2的發射極之間串聯有絕緣柵雙極晶體管T_x3和絕緣柵雙極晶體管T_x4，其中絕緣柵雙極晶體管T_x3的集電極與飛跨電容C_x1的負極相連接，絕緣柵雙極晶體管T_x3的發射極與絕緣柵雙極晶體管T_x4的發射極相連接，絕緣柵雙極晶體管T_x4的集電極與絕緣柵雙極晶體管T_x2的發射極相連接，飛跨電容C_x2的負極與飛跨電容C_x3的正極相連接，飛跨電容C_x2的負極與絕緣柵雙極晶體管T_x7的集電極之間串聯有絕緣柵雙極晶體管T_x5和絕緣柵雙極晶體管T_x6，其中絕緣柵雙極晶體管T_x5的集電極與飛跨電容C_x2的負極相連接，絕緣柵雙極晶體管T_x5的發射極與絕緣柵雙極晶體管T_x6的發射極相連接，絕緣柵雙極晶體管T_x6的集電極與絕緣柵雙極晶體管T_x7的集電極相連接，飛跨電容C_x3的負極與絕緣柵雙極晶體管T_x7的發射極與絕緣柵雙極晶體管T_x8的集電極的連接點相連接；

絕緣柵雙極晶體管T_x4的集電極與絕緣柵雙極晶體管T_x6的集電極之間設有與負載連接的輸出端，絕緣柵雙極晶體管T_x2的發射極與絕緣柵雙極晶體管T_x7的集電極相連接。

2.根據權利要求1所述的五電平混合π型變換器，其特征在于：使用V_dc表示直流母線電壓，則每相輸出電壓V_xo分別為V_dc、3V_dc/4、V_dc/2、V_dc/4和0，并定義絕緣柵雙極晶體管開關狀態1為導通，0為關斷。

3.根據權利要求1或2所述的五電平混合π型變換器，其特征在于：當變換器輸出電平數為4時，直流電壓源輸出電壓為V_dc，此時只有一種開關狀態A，絕緣柵雙極晶體管T_x1和絕緣柵雙極晶體管T_x2導通，當電流大于0時，通過絕緣柵雙極晶體管T_x1和絕緣柵雙極晶體管T_x2流出變換器，當電流小于0時，通過絕緣柵雙極晶體管T_x1的體二極管和絕緣柵雙極晶體管T_x2的體二極管流入變換器。