一种五电平逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种五电平逆变器，包括：逆变器的第一输入端通过依次串联第一开关管和第二开关管与逆变器的输出端连接；第二输入端通过依次串联第七二极管和第二开关管与输出端连接；第三输入端通过依次串联第八二极管和第三开关管与输出端连接以及通过依次串联第九二极管和第四开关管与输出端连接；第四输入端通过依次串联第十二极管和第五开关管与输出端连接；第五输入端通过依次串联第六开关管和第五开关管与输出端连接；第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管以及第六二极管分别与对应的各开关管逆并联连接。本实用新型专利技术能够实现架构简单的五电平逆变器，从而使其成本较低、功率密度较高和稳定性较好。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种五电平逆变器，包括：逆变器的第一输入端通过依次串联第一开关管和第二开关管与逆变器的输出端连接；第二输入端通过依次串联第七二极管和第二开关管与输出端连接；第三输入端通过依次串联第八二极管和第三开关管与输出端连接以及通过依次串联第九二极管和第四开关管与输出端连接；第四输入端通过依次串联第十二极管和第五开关管与输出端连接；第五输入端通过依次串联第六开关管和第五开关管与输出端连接；第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管以及第六二极管分别与对应的各开关管逆并联连接。本技术能够实现架构简单的五电平逆变器，从而使其成本较低、功率密度较高和稳定性较好。【专利说明】一种五电平逆变器
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种五电平逆变器。
技术介绍
多电平逆变器与传统两电平逆变器相比，可以使用较低耐压等级的功率开关管组合输出较高的电压等级，并且具有输出谐波小、电磁兼容性好以及转换效率高等一系列优点，因此得到了广泛的关注和研究。目前，三电平逆变器拓扑架构已经在各类产品中使用的比较成熟，但是五电平逆变器以及更多电平的逆变器拓扑架构在实际产品中的使用还多处于探索阶段。目前，多电平逆变器的基本拓扑架构主要分为三类，分别是二极管钳位型多电平逆变器、飞跨电容型多电平逆变器以及级联型多电平逆变器。针对五电平逆变器，研究较多的是二极管钳位型。众所周知，现有技术的五电平逆变器的拓扑架构中，包括八个带有体二极管的开关管以及六个独立的二极管，这使得五电平逆变器的架构复杂，从而使五电平逆变器的成本较高、功率密度较低和稳定性较差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种五电平逆变器，来解决现有技术中的五电平逆变器的架构复杂、成本较高、功率密度较低和稳定性较差的技术问题。本技术提供了一种五电平逆变器，包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管和第十二极管，其中，所述逆变器的第一输入端通过依次串联所述第一开关管和所述第二开关管与所述逆变器的输出端连接；所述逆变器的第二输入端通过依次串联所述第七二极管和所述第二开关管与所述输出端连接；所述逆变器的第三输入端通过依次串联所述第八二极管和所述第三开关管与所述输出端连接以及通过依次串联所述第九二极管和所述第四开关管与所述输出端连接；所述逆变器的第四输入端通过依次串联所述第十二极管和所述第五开关管与所述输出端连接；所述逆变器的第五输入端通过依次串联所述第六开关管和所述第五开关管与所述输出端连接；所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管、所述第四二极管、所述第五二极管以及所述第六二极管分别对应于所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管，并与对应的各开关管逆并联连接。进一步地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管均为绝缘栅双极型晶体管；所述逆变器的第一输入端分别与所述第一开关管的集电极和所述第一二极管的阴极连接，所述第一开关管的发射极与所述第一二极管的阳极、所述第二开关管的集电极和所述第二二极管的阴极连接，所述第二开关管的发射极与所述第二二极管的阳极和所述逆变器的输出端连接；所述逆变器的第二输入端与所述第七二极管的阳极连接，所述第七二极管的阴极与所述第二开关管的集电极和所述第二二极管的阴极连接；所述逆变器的第三输入端分别与所述第八二极管的阳极连接以及与所述第九二极管的阴极连接，所述第八二极管的阴极与所述第三开关管的集电极和所述第三二极管的阴极连接，所述第三开关管的发射极与所述第三二极管的阳极和所述输出端连接，所述第九二极管的阳极与所述第四开关管的发射极和所述第四二极管的阳极连接，所述第四开关管的集电极与所述第四二极管的阴极和所述输出端连接；所述逆变器的第四输入端与所述第十二极管的阴极连接，所述第十二极管的阳极与所述第五开关管的发射极和所述第五二极管的阳极连接，所述第五开关管的集电极与所述第五二极管的阴极和所述输出端连接；所述逆变器的第五输入端与所述第六开关管的发射极和所述第六二极管的阳极连接，所述第六开关管的集电极与所述第六二极管的阴极和所述第十二极管的阳极连接。进一步地，所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管、所述第四二极管、所述第五二极管和所述第六二极管均为独立的二极管或分别为所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管的体二极管。本技术提出的五电平逆变器，通过采用六个开关管、与各开关管对应且与其逆并联的二极管以及四个独立的二极管，能够实现架构简单的五电平逆变器，从而使该五电平逆变器的成本较低、功率密度较高和稳定性较好。【专利附图】【附图说明】通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1是根据本技术的实施例的五电平逆变器的电路图；图2是根据图1中五电平逆变器的第一输出电平的电路图；图3是根据图1中五电平逆变器的第二输出电平的电路图；图4是根据图1中五电平逆变器的第三输出电平的一个电路图；图5是根据图1中五电平逆变器的第三输出电平的另一个电路图；图6是根据图1中五电平逆变器的第四输出电平的电路图；图7是根据图1中五电平逆变器的第五输出电平的电路图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部内容。在图1-图7中示出了本技术的实施例。图1根据本技术的实施例的五电平逆变器的电路图。如图1所示，所述五电平逆变器包括:第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9和第十二极管D10，其中，所述第一开关管S1、所述第二开关管S2、所述第三开关管S3、所述第四开关管S4、所述第五开关管S5和所述第六开关管S6均为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，简称IGBT);所述逆变器的第一输入端IPl分别与所述第一开关管SI的集电极和所述第一二极管Dl的阴极连接，所述第一开关管SI的发射极与所述第一二极管Dl的阳极、所述第二开关管S2的集电极和所述第二二极管D2的阴极连接，所述第二开关管S2的发射极与所述第二二极管D2的阳极和所述逆变器的输出端OP连接；所述逆变器的第二输入端IPl与所述第七二极管D7的阳极连接，所述第七二极管D7的阴极与所述第二开关管S2的集电极和所述第二二极管D2的阴极连接；所述逆变器的第三输入端IP3分别与所述第八二极管D8的阳极连接以及与所述第九二极管D9的阴极连接，所述第八二极管D8的阴极与所述第三开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五电平逆变器，其特征在于，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管和第十二极管，其中，所述逆变器的第一输入端通过依次串联所述第一开关管和所述第二开关管与所述逆变器的输出端连接；所述逆变器的第二输入端通过依次串联所述第七二极管和所述第二开关管与所述输出端连接；所述逆变器的第三输入端通过依次串联所述第八二极管和所述第三开关管与所述输出端连接以及通过依次串联所述第九二极管和所述第四开关管与所述输出端连接；所述逆变器的第四输入端通过依次串联所述第十二极管和所述第五开关管与所述输出端连接；所述逆变器的第五输入端通过依次串联所述第六开关管和所述第五开关管与所述输出端连接；所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管、所述第四二极管、所述第五二极管以及所述第六二极管分别对应于所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管，并与对应的各开关管逆并联连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡高宏，陈永华，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：