專利名稱：多電平逆變拓撲單元及多電平逆變器的制作方法
技術領域：
本申請涉及電力電子技術領域，特別是涉及多電平逆變拓撲單元及多電平逆變器。
背景技術：
多電平逆變器在中壓大容量場合得到廣泛應用，現(xiàn)有的多電平逆變器主要有基于 I字型多電平逆變拓撲單元和基于T字型的多電平逆變拓撲單元兩類，下面將分別介紹上述的兩類逆變拓撲單元。請參見圖la，示出了二極管箝位型的I字型多電平逆變拓撲單元的結構示意圖， 該多電平逆變拓撲單元能夠實現(xiàn)N電平逆變，主要包括2 (N-I)個串聯(lián)連接的開關管Tl、 T2. . . T (2 (N-I))，且每個開關管兩端反相并聯(lián)有一個二極管，共有2 (N-I)個二極管，還包括并聯(lián)在所述多個串聯(lián)的開關管支路上的箝位二極管，所述箝位二極管用于為各個開關管進行電壓箝位，例如，第一箝位二極管Dl用于將第一開關管Tl的第二端的電壓箝位于第一電容Cl第二端的電壓上，第二箝位二極管D2用于將開關管Tn的第二端的電壓箝位于第一電容Cl第二端的電壓上，其他箝位二極管的作用以此類推，此處不再贅述。請參見圖lb，示出了飛跨電容型的I字型多電平逆變拓撲單元的結構示意圖，該多電平逆變拓撲單元中的電容C可以起到均壓的作用，但是，需要的電容的數(shù)目較多。上述的兩種I字型多電平逆變拓撲單元，所使用的箝位二極管或者飛跨電容的數(shù)量較多，導致系統(tǒng)的體積龐大、成本增加。請參見圖lc，示出了 T字型多電平逆變拓撲單元的結構示意圖，該多電平拓撲單元能夠實現(xiàn)N電平逆變，主要包括2 (N-I)個開關管，其中兩個開關管串聯(lián)后并聯(lián)于直流電源Vdc的兩端，剩余的2(N-2)個開關管兩兩串聯(lián)構成一組，共構成N-2組開關管串聯(lián)支路，此N-2組開關管串聯(lián)支路均并聯(lián)連接在交流輸出端AC和對應的電容之間。此種多電平拓撲單元無需采用箝位二極管和飛跨電容，故拓撲單元中的器件數(shù)量大大減少，但是，連接直流電源的兩個開關管需要承受直流電源Vdc的電壓，然而單個開關管的電壓承受能力較低，因此，此種T字型多電平逆變拓撲單元不適合應用于高壓場合，限制了應用范圍。

發(fā)明內容
為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種多電平逆變拓撲單元及多電平逆變器，以解決現(xiàn)有的多電平逆變拓撲單元中的箝位二極管或飛跨電容的數(shù)量，同時提高多電平逆變拓撲單元中直流電源的電壓等級，擴大應用范圍，技術方案如下一種多電平逆變拓撲單元，能夠實現(xiàn)2n電平逆變，包括2n個直流輸入端、一個交流輸出端、2(2n-l)個開關管，n為大于I的正整數(shù)，其中，所述2(2n-l)個開關管兩端均反向并聯(lián)有一個二極管；第一直流輸入端和第2n個直流輸入端分別連接直流電源的兩端，且每兩個相鄰的直流輸入端之間連接有一個電容；
2n個開關管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流電平輸入端和第2n個直流輸入端之間，構成開關管串聯(lián)支路，且第一開關管的第一端與所述第一直流輸入端相連， 第2n個開關管的第二端與所述第2n個直流輸入端相連，第n個開關管和第n+1個開關管的公共端為該多電平逆變拓撲單元的交流輸出端； 第二直流輸入端至第n個直流輸入端此n-1個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端之間均連接有一個開關管，且該開關管的第一端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端，該開關管的第二端連接對應的所述直流輸入端；第n+1個直流輸入端至第2n_l個直流輸入端此n_l個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端之間均連接有一個開關管，且該開關管的第一端連接對應的所述直流輸入端，第二端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第
二端o一種多電平逆變拓撲單元，能夠實現(xiàn)(2n+l)電平逆變，且n為正整數(shù)，主要包括 2n+l個直流輸入端、一個交流輸出端、4n個開關管，且所述4n個開關管均反向并聯(lián)有一個二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2n+l個直流輸入端與直流電源的負端相連，每兩個相鄰的直流輸入端之間均連接有一個電容，且第n+1個直流輸入端為零電位端；2n+l個開關管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2n+l個直流輸入端之間構成開關管串聯(lián)支路，且第一開關管的第一端與所述第一直流輸入端相連， 第2n+l個開關管的第二端與所述第2n+l個直流輸入端相連，第n+1個開關管和第n+2個開關管的公共端為該多電平逆變拓撲單元的交流輸出端；第二直流輸入端至第n+1個直流輸入端此n個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端，該開關管的第二端連接所述直流輸入端;第n+2個直流輸入端至第2n個直流輸入端此n_l個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接對應的所述直流輸入端，該開關管的第二端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端。一種多電平拓撲單元，能夠實現(xiàn)(2n+l)電平逆變，且n為正整數(shù)，主要包括2n+l 個直流輸入端、一個交流輸出端、4n個開關管，且所述4n個開關管均反向并聯(lián)有一個二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2n+l個直流輸入端與直流電源的負端相連，每兩個相鄰的直流輸入端之間均連接有一個電容，且第n+1個直流輸入端為零電位端；2n+l個開關管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2n+l個直流輸入端之間構成開關管串聯(lián)支路，且第一開關管的第一端與所述第一直流輸入端相連， 第2n個開關管的第二端與所述第2n+l個直流輸入端相連，第n個開關管和第n+1個開關管的公共端為該多電平逆變拓撲單元的交流輸出端；第二直流輸入端至第n個直流輸入端此n-1個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端，該開關管的第二端連接所述直流輸入端;第n+1個直流輸入端至第2n個直流輸入端此n個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接對應的所述直流輸入端，該開關管的第二端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端。一種多電平逆變器，包括兩個所述多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端與所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端一一并聯(lián)，且所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接直流電源的正端，第2n個直流輸入端連接直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元和所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端作為該多電平逆變器的兩個交流輸出端。一種多電平逆變器，包括三個所述的多電平拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元和第三多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及所述第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端一一并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第2n個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的三個交流輸出端。一種多電平逆變器，包括四個所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元、第三多電平逆變拓撲單元和第四多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及第四多電平逆變拓撲單元的直流輸入端一一并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端， 第2n個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第四多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的四個交流輸出端。一種多電平逆變器，包括兩個所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元和第二多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端與所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第2n+l個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端和所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的兩個交流輸出端。一種多電平逆變器，包括三個所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元和第三多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第2n+l個直流輸入端連接所述直流電源的負端;所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的三個交流輸出端。一種多電平逆變器，包括四個所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元、第三多電平逆變拓撲單元和第四多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及第四多電平逆變拓撲單元的直流輸入端并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第 2n+l個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第四多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的四個交流輸出端。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，所述多電平逆變拓撲單元及多電平逆變器，能夠實現(xiàn)N電平逆變，包括2 (N-I)個開關管，及反向并聯(lián)在每個開關管兩端的二極管，無需現(xiàn)有技術中的箝位二極管和飛跨電容，本發(fā)明提供的多電平逆變拓撲單元利用所述2(N-1)個開關管及自身反向并聯(lián)的二極管即可為電流提供通路，并保證連接在直流輸入端的電容不被短路，從而保證了多電平逆變拓撲單元中的半導體器件的數(shù)量較少，體積較小、成本低、損耗較小，效率高，而且，所述多電平逆變拓撲單元，在直流電源兩端串聯(lián)有多個開關管，從而降低了單個開關管需要承受的電壓，進而提高了直流電源的電壓等級。


為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖Ia為現(xiàn)有技術一種多電平逆變拓撲單元的結構示意圖；圖Ib為現(xiàn)有技術另一種多電平逆變拓撲單元的結構示意圖；圖Ic為現(xiàn)有技術另一種多電平逆變拓撲單元的結構示意圖；圖2為本申請實施例一種2n電平逆變拓撲單元的結構示意圖3為圖2所示的2n電平逆變拓撲單元的等效圖；圖4為本申請實施例一種單相全橋2n電平逆變器的電路結構示意圖；圖5為本申請實施例一種二相二線制2n電平逆變器的結構不意圖；圖6為本申請實施例一種三相四線制2n電平逆變器的結構示意圖；圖7為本申請實施例一種2n+l電平逆變拓撲單元的電路結構示意圖；圖8為本申請實施例一種2n+l電平逆變拓撲單元的電路結構示意圖；圖9為本申請實施例一種七電平逆變拓撲單元的電路結構示意圖；圖10為本申請實施例另一種七電平逆變拓撲單元的電路結構示意圖；圖11為本申請實施例圖7或圖8所示的2n+l電平逆變拓撲單元的等效圖；圖12為本申請實施例單相全橋2n+l電平逆變器的電路結構示意圖；圖13為本申請實施例三相三線制2n+l電平逆變器的結構示意圖；圖14為本申請實施例三相四線制2n+l電平逆變器的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。請參見圖2,示出了本申請實施例一種多電平逆變拓撲單元的結構示意圖。該多電平逆變拓撲單元實現(xiàn)2n個電平逆變，主要包括2n個直流輸入端、一個交流輸出端AC、2(2n-l)個開關管，以及反向并聯(lián)在所述2 (2n-l)個開關管兩端的二極管，其中，n為大于I的正整數(shù)。其中，2(2n_l)個開關管中的2n個開關管依次串聯(lián)在所述第一直流電平輸入端和第2n個直流輸入端之間，且第n個開關管和第n+1個開關管的公共端為該多電平逆變拓撲單元的交流輸出端；第一直流輸入端連接直流電源Vdc的正端，第2n個直流輸入端連接直流電源Vdc 的負端，且所述2n個直流輸入端中的相鄰的兩個直流輸入端之間均連接有一個電容，例如，第一電容Cl連接在第一直流輸入端和第二直流輸入端之間，依次類推,在第一直流輸入端至第2n個直流輸入端之間依次串聯(lián)有2n-l個電容。第二直流輸入端至第n個直流輸入端，每個直流輸入端與所述2n個串聯(lián)的開關管中對應的開關管的第一端之間均連接有一個開關管，第n+1個直流輸入端至第2n-l個直流輸入端，每個直流輸入端與所述2n個串聯(lián)的開關管中對應的開關管的第二端之間均連接有一個開關管。直流電源Vdc的正端輸出電壓為*，負端輸出電壓為，則所述2n個電平
由小到大依次為
權利要求
1.一種多電平逆變拓撲單元，其特征在于，能夠實現(xiàn)2n電平逆變，包括2η個直流輸入端、一個交流輸出端、2(2η-1)個開關管，η為大于I的正整數(shù)，其中，所述2 (2η-1)個開關管兩端均反向并聯(lián)有一個二極管；第一直流輸入端和第2η個直流輸入端分別連接直流電源的兩端，且每兩個相鄰的直流輸入端之間連接有一個電容；2η個開關管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流電平輸入端和第2η個直流輸入端之間，構成開關管串聯(lián)支路，且第一開關管的第一端與所述第一直流輸入端相連，第2η 個開關管的第二端與所述第2η個直流輸入端相連，第η個開關管和第η+1個開關管的公共端為該多電平逆變拓撲單元的交流輸出端；第二直流輸入端至第η個直流輸入端此η-I個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端之間均連接有一個開關管，且該開關管的第一端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端，該開關管的第二端連接對應的所述直流輸入端;第η+1個直流輸入端至第2η-1個直流輸入端此η_1個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端之間均連接有一個開關管，且該開關管的第一端連接對應的所述直流輸入端，第二端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端。
2.一種多電平逆變拓撲單元，其特征在于，能夠實現(xiàn)(2n+l)電平逆變，且η為正整數(shù)， 主要包括2η+1個直流輸入端、一個交流輸出端、4η個開關管，且所述4η個開關管均反向并聯(lián)有一個二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2η+1個直流輸入端與直流電源的負端相連，每兩個相鄰的直流輸入端之間均連接有一個電容，且第η+1個直流輸入端為零電位端； 2η+1個開關管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2η+1個直流輸入端之間構成開關管串聯(lián)支路，且第一開關管的第一端與所述第一直流輸入端相連，第 2η+1個開關管的第二端與所述第2η+1個直流輸入端相連，第η+1個開關管和第η+2個開關管的公共端為該多電平逆變拓撲單元的交流輸出端；第二直流輸入端至第η+1個直流輸入端此η個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端，該開關管的第二端連接所述直流輸入端；第η+2個直流輸入端至第2η個直流輸入端此η_1個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接對應的所述直流輸入端，該開關管的第二端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的 第二端。
3.一種多電平拓撲單元，其特征在于，能夠實現(xiàn)(2n+l)電平逆變，且η為正整數(shù)，主要包括2η+1個直流輸入端、一個交流輸出端、4η個開關管，且所述4η個開關管均反向并聯(lián)有一個二極管，其中第一直流輸入端與直流電源的正極相連，第2η+1個直流輸入端與直流電源的負端相連，每兩個相鄰的直流輸入端之間均連接有一個電容，且第η+1個直流輸入端為零電位端； 2η+1個開關管的第一端和第二端依次串聯(lián)在所述第一直流輸入端和第2η+1個直流輸入端之間構成開關管串聯(lián)支路，且第一開關管的第一端與所述第一直流輸入端相連，第2n 個開關管的第二端與所述第2n+l個直流輸入端相連，第η個開關管和第η+1個開關管的公共端為該多電平逆變拓撲單元的交流輸出端；第二直流輸入端至第η個直流輸入端此η-I個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第一端，該開關管的第二端連接所述直流輸入端；第η+1個直流輸入端至第2η個直流輸入端此η個直流輸入端中，每個直流輸入端與所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第二端之間均連接有一個開關管，該開關管的第一端連接對應的所述直流輸入端，該開關管的第二端連接所述開關管串聯(lián)支路中對應開關管的第
4.一種多電平逆變器，其特征在于，包括兩個權利要求I所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端與所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端一一并聯(lián)，且所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接直流電源的正端，第2n個直流輸入端連接直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元和所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端作為該多電平逆變器的兩個交流輸出端。
5.一種多電平逆變器，其特征在于，包括三個權利要求I所述的多電平拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元和第三多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及所述第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端一一并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第2n個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的三個交流輸出端。
6.一種多電平逆變器，其特征在于，包括四個權利要求I所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元、第三多電平逆變拓撲單元和第四多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及第四多電平逆變拓撲單元的直流輸入端一一并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第 2n個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第四多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的四個交流輸出端。
7.一種多電平逆變器，其特征在于，包括兩個權利要求2或3所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元和第二多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端與所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端， 第2n+l個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端和所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的兩個交流輸出端。
8.一種多電平逆變器，其特征在于，包括三個權利要求2或3所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元和第三多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第2n+l個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的三個交流輸出端。
9.一種多電平逆變器，其特征在于，包括四個權利要求2或3所述的多電平逆變拓撲單元，分別為第一多電平逆變拓撲單元、第二多電平逆變拓撲單元、第三多電平逆變拓撲單元和第四多電平逆變拓撲單元，其中所述第一多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、所述第二多電平逆變拓撲單元的直流輸入端、第三多電平逆變拓撲單元的直流輸入端及第四多電平逆變拓撲單元的直流輸入端并聯(lián)，所述第一多電平逆變拓撲單元的第一直流輸入端連接所述直流電源的正端，第2n+l個直流輸入端連接所述直流電源的負端；所述第一多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第二多電平逆變拓撲單元的交流輸出端、所述第三多電平逆變拓撲單元的交流輸出端及所述第四多電平逆變拓撲單元的交流輸出端分別作為該多電平逆變器的四個交流輸出端。
全文摘要
本申請公開了一種多電平逆變拓撲單元及多電平逆變器，能夠實現(xiàn)N電平逆變，包括2(N-1)個開關管，及反向并聯(lián)在每個開關管兩端的二極管，無需現(xiàn)有技術中的箝位二極管和飛跨電容，本發(fā)明提供的多電平逆變拓撲單元利用所述2(N-1)個開關管及自身反向并聯(lián)的二極管即可為電流提供通路，并保證連接在直流輸入端的電容不被短路，從而保證了多電平逆變拓撲單元中的半導體器件的數(shù)量較少，體積較小、成本低、損耗較小，效率高，而且，所述多電平逆變拓撲單元，在直流電源兩端串聯(lián)有多個開關管，從而降低了單個開關管需要承受的電壓，進而提高了直流電源的電壓等級。
文檔編號H02M7/48GK102594182SQ201210038798
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權日2012年2月20日
發(fā)明者倪華, 宋煬, 岳秀梅, 汪洪亮 申請人:陽光電源股份有限公司