一种采用开关电容电路的电平逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用开关电容电路的电平逆变器，该逆变器包括一个直流电源、一个开关电容组和一个全桥开关组。其中开关电容组由三个功率开关管、两个电容单元和六个不可控二极管构成，全桥开关组为传统全桥结构，直流电源和开关电容组并联后再与全桥开关组输入端相连，全桥开关组的第一桥臂中点和第二桥臂中点为逆变器的输出端。本实用新型专利技术的七电平逆变器只需一个直流电源即可输出七种电平的电压，与传统结构的七电平逆变器相比在相同输出电压等级下，大幅减小了功率开关器件的数量，降低了开关损耗，提高了输出波形质量，减小了装置的复杂性，有效降低了逆变器的制造和维护成本，提高了逆变器的效率和系统的可靠性。

A Level Inverter Using Switched Capacitor Circuit

The utility model relates to a level inverter using a switched capacitor circuit, which comprises a DC power supply, a switched capacitor group and a full bridge switching group. The switched capacitor group consists of three power switches, two capacitor units and six uncontrollable diodes. The full-bridge switch group is a traditional full-bridge structure. After parallel connection of DC power supply and switched capacitor group, the input end of the full-bridge switch group is connected. The midpoint of the first and second arms of the full-bridge switch group is the output end of the inverter. The Seven-level inverters of the utility model can output seven kinds of voltage with only one DC power supply. Compared with the traditional Seven-level inverters, under the same output voltage level, the number of power switching devices is greatly reduced, the switching loss is reduced, the output waveform quality is improved, the complexity of the device is reduced, and the manufacturing and maintenance cost of the inverters is effectively reduced. It improves the efficiency of the inverter and the reliability of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种采用开关电容电路的电平逆变器
本技术涉及电力电子
，一种采用开关电容电路的电平逆变器。
技术介绍
当前，多电平逆变器已经成为电力电子功率变换领域备受关注的重要研究热点，广泛应用于中、高压调速领域和柔性交流输电系统中。它具有以下优点：输出电压的总谐波失真随着电平数的增加显著减小；输出相同质量电压波形的条件下，开关损耗小、开关频率较低；与两电平变流器相比，在相的电压等级下，du/dt明显减小，在高压大容量电机驱动中，可有效防止电机转子绕阻绝缘击穿，同时改善装置的电磁干扰特性。目前主要的多电平逆变器包括二极管嵌位式多电平逆变器、飞跨电容嵌位式多电平逆变器和级联H桥式多电平逆变器。当需要实现较高的电压等级和电平数目时，二极管嵌位式多电平逆变器和飞跨电容嵌位式多电平逆变器所需的嵌位二极管器件或者嵌位电容器件数目将急剧增加，并且存在电容电压平衡控制困难的问题。而级联H桥式多电平逆变器比较容易实现较大的电平数目和电压等级。但是随着电压等级的增加，联H桥式多电平逆变器级联的单元数目也会增加，开关器件数量随之增加。例如，传统级联H桥七电平逆变器，在实现输出七电平电压时就需要12个功率开关管。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用开关电容电路的电平逆变器，其特征在于：所述的逆变器由、直流电源、开管电容组和、全桥开关组构成；直流电源与开关电容组并联后再与全桥开关组的两端相连，所述开关电容组由第一电容、第二电容、第五开关管、第六开关管、第七开关管、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、第十二极管构成；所述第八二极管的阳极、第九二极管的阳极和第五开关管的集电极与直流电源正极相连于第一节点；第九二极管的阴极、第七开关管的集电极与第一电容的正极相连于第二节点；第五开关管的发射极、第一电容的负极与第十二极管的阳极相连于第三节点；第八二极管的阴极与第二电容的正极相连于第四节点；第六开关管的集电极、第...

【技术特征摘要】
1.一种采用开关电容电路的电平逆变器，其特征在于：所述的逆变器由、直流电源、开管电容组和、全桥开关组构成；直流电源与开关电容组并联后再与全桥开关组的两端相连，所述开关电容组由第一电容、第二电容、第五开关管、第六开关管、第七开关管、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、第十二极管构成；所述第八二极管的阳极、第九二极管的阳极和第五开关管的集电极与直流电源正极相连于第一节点；第九二极管的阴极、第七开关管的集电极与第一电容的正极相连于第二节点；第五开关管的发射极、第一电容的负极与第十二极管的阳极相连于第三节点；第八二极管的阴极与第二电容的正极相连于第四节点；第六开关管的集电极、第十二极管的阴极、第七开关管的发射极与第二电容的负极相连于第五节点；第六开关管的发射极与直流电源负极相连于第六节点；所述第五二极管的阳极与第五开关管的发射极相连，第五二极管的阴极与第五开关管集电极相连；所述第六二极管的阳极与第六开关管的发射极相连，第六二极管的阴极与第六开关管集电极相连；所述第七二极管的阳极与第七开关管的发射极相连，第七二极管的阴极与第七开关管集电极相连；所述全桥开关组由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管构成；所述的第一开关管的集电极与第二开关管的集电极相连于第七节点，第一开关管的发射极与第三开关管的集电极相连于第八节点，第三开关管的发射极...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶满园，康力旋，宋平岗，李宋，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：江西,36