[發明專利]一種多電平升壓逆變器

有效

• 申請號: 202010041469.5
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111181431B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 方帥;劉圓圓;舒天宇;王含冠;趙建國;李帥;賈河順
• 申請（專利權）人: 濟南星火技術發展有限公司
• 主分類號: H02M7/49
• 分類號: H02M7/49;H02M1/12;H02M1/44
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

本申請公開了一種多電平升壓逆變器，包括：直流電源、控制邏輯模塊、低通濾波電路、第一電壓輸出電路和第二電壓輸出電路。直流電源正極分別連接第一電壓輸出電路和第二電壓輸出電路的第一輸入端，直流電源負極分別連接第一電壓輸出電路和第二電壓輸出電路的第二輸入端；控制邏輯模塊通過其產生的多個控制信號控制第一電壓輸出電路產生多個第一電壓，以及控制第二電壓輸出電路產生多個第二電壓；低通濾波電路一端連接第一電壓輸出電路輸出端，另一端連接第二電壓輸出電路輸出端；低通濾波電路將第一電壓和第二電壓共同組成的階梯波濾波為交流電壓。本申請能夠降低輸出交流電壓的總諧波畸變率，以及有效減少對外界產生的電磁干擾和開關的功率損耗。

技術領域

本申請涉及電子技術領域，尤其涉及一種多電平升壓逆變器。

背景技術

將直流電壓轉換為交流電壓的逆變器有著廣泛的應用，如電動汽車驅動和可再生能源應用。

傳統的單相逆變器由兩個并聯的半橋電路組成。同樣，傳統的三相逆變器采用三個并聯的半橋電路，每個半橋電路包括兩個串聯的開關。

傳統的逆變器只能在交流輸出端產生兩個幅值相等、脈寬可調的電壓，再將產生的電壓通過低通濾波器處理，得到接近標準的正弦波電壓波形，這樣會導致逆變器輸出電流和電壓總諧波畸變率較高。

發明內容

為了解決上述問題，本申請實施例提出了一種多電平升壓逆變器，能夠降輸出交流電壓的總諧波畸變率，以及有效減少對外界產生的電磁干擾和逆變器的開關的功率損耗。

本申請實施例提供了一種多電平升壓逆變器，包括：

直流電源；

第一電壓輸出電路和第二電壓輸出電路，所述直流電源的正極分別連接所述第一電壓輸出電路的第一輸入端和所述第二電壓輸出電路的第一輸入端，所述直流電源的負極分別連接所述第一電壓輸出電路的第二輸入端和所述第二電壓輸出電路的第二輸入端；所述第一電壓輸出電路的第一輸出端與所述第二電壓輸出電路的第一輸出端相連；

控制邏輯模塊，用于產生多個控制信號，通過多個所述控制信號控制所述第一電壓輸出電路，產生多個第一電壓，以及控制所述第二電壓輸出電路，產生多個第二電壓，所述第一電壓與所述第二電壓極性相反，且多個所述第一電壓中的最大第一電壓與多個所述第二電壓中的最大第二電壓幅值相同，最小第一電壓與最小第二電壓幅值相同；

低通濾波電路，所述低通濾波電路一端連接所述第一電壓輸出電路的第二輸出端，另一端連接所述第二電壓輸出電路的第二輸出端；所述低通濾波電路將所述第一電壓和所述第二電壓共同組成的階梯波濾波為交流電壓。

在一個示例中，所述第一電壓輸出電路，包括：八個開關，兩個電容組和兩個電感組；

所述第二電壓輸出電路，包括：八個開關，兩個電容組和兩個電感組；

每個所述電容組包括一個電容，或者包括多個相互并聯的電容；每個所述電感組包括一個電感，或者包括多個串聯的電感。

在一個示例中，所述第一電壓輸出電路還包括第一電容，所述第二電壓輸出電路還包括第二電容；

所述第一電容一端連接所述直流電源的正極和所述第一電壓輸出電路的第一輸入端，另一端連接所述第二電容一端以及所述直流電源的負極和所述第一電壓輸出電路的第二輸入端；所述第二電容一端連接所述直流電源的負極和所述第一電壓輸出電路的第二輸入端，另一端連接所述直流電源的正極和所述第二電壓輸出電路的第一輸入端。

在一個示例中，在所述第一電壓輸出電路中，第一開關的第一端連接第三開關的第一端和所述第一電容一端，所述第一開關的第二端連接第二開關的第一端；

所述第二開關的第二端連接第四開關的第二端和所述第一電容的另一端；