混合I-T型多电平转换器制造技术

一种多电平转换器包括多个电容器，该多个电容器串联耦接在DC端口的第一节点与第二节点之间并且在n‑2个第一中间节点处彼此耦接。该转换器还包括开关电路，该开关电路包括：至少一个第一开关，该至少一个第一开关被配置为将DC端口的第一节点耦接到输入/输出节点；至少一个第二开关，该至少一个第二开关被配置为将DC端口的第二节点耦接到输入/输出节点；和至少三个第三开关，该至少三个第三开关被配置为将第一中间节点中的相应节点耦接到输入/输出节点。该转换器还包括控制电路，该控制电路被配置为控制第一开关、第二开关和第三开关以提供n电平转换器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合I-T型多电平转换器
技术介绍
本专利技术的主题涉及电源转换器，并且更具体地，涉及多电平电源转换器。多电平转换器通常用于诸如不间断电源(例如，用于逆变器和/或整流器)、并网转换器、马达驱动逆变器等的应用中。与传统的两电平逆变器所提供的两个输出电压电平相比，多电平逆变器以更大数量的不同电压电平驱动输出。典型的多电平逆变器使用串联的多个开关(例如，晶体管和并联连接的二极管)，使得与两电平转换器中的设备相比，每个设备的电压应力通常更小。存在可用于实现多电平逆变器的各种不同的电路拓扑。例如，图1示出了常规的3电平“I”型多电平转换器，该3电平“I”型多电平转换器包括上部开关分支和下部开关分支，所述开关分支包括相应的绝缘栅双极晶体管(IGBT)IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，所述绝缘栅双极晶体管耦接到正DC总线V+和负DC总线V-以及耦接到包括电感器L和电容器C的能量存储电路。二极管D1、D2、D3、D4跨晶体管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4中的相应晶体管耦接。中性钳位二极管D5和D6将中间节点N1、N2中的相应节点耦接到中性N。电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多电平转换器，包括：/n多个电容器，所述多个电容器串联耦接在DC端口的第一节点与第二节点之间并且在n-2个第一中间节点处彼此耦接；/n开关电路，所述开关电路包括：/n至少一个第一开关，所述至少一个第一开关被配置为将所述DC端口的所述第一节点耦接到输入/输出节点；/n至少一个第二开关，所述至少一个第二开关被配置为将所述DC端口的所述第二节点耦接到所述输入/输出节点；/n至少三个第三开关，所述至少三个第三开关被配置为将所述第一中间节点中的相应节点耦接到所述输入/输出节点；和/n控制电路，所述控制电路被配置为控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关以提供n电平转换器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180228 US 15/9075471.一种多电平转换器，包括：
多个电容器，所述多个电容器串联耦接在DC端口的第一节点与第二节点之间并且在n-2个第一中间节点处彼此耦接；
开关电路，所述开关电路包括：
至少一个第一开关，所述至少一个第一开关被配置为将所述DC端口的所述第一节点耦接到输入/输出节点；
至少一个第二开关，所述至少一个第二开关被配置为将所述DC端口的所述第二节点耦接到所述输入/输出节点；
至少三个第三开关，所述至少三个第三开关被配置为将所述第一中间节点中的相应节点耦接到所述输入/输出节点；和
控制电路，所述控制电路被配置为控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关以提供n电平转换器。


2.根据权利要求1所述的多电平转换器：
其中所述至少一个第一开关包括两个开关，所述两个开关串联耦接在所述DC端口的所述第一节点与所述输入/输出节点之间并且在第二中间节点处彼此耦接；
其中所述至少一个第二开关包括两个开关，所述两个开关串联耦接在所述DC端口的所述第二节点与所述输入/输出节点之间并且在第三中间节点处彼此耦接；并且
其中所述至少三个第三开关包括：
两个第三开关，所述两个第三开关串联耦接在所述第一中间节点中的第一节点与所述输入/输出节点之间；和
两个开关，所述两个开关被配置为将所述第一中间节点中的相应第二节点耦接到所述第二中间节点和所述第三中间节点中的相应中间节点。


3.根据权利要求1所述的多电平转换器：
其中所述至少一个第一开关包括开关，所述开关被配置为将所述DC端口的所述第一节点耦接到所述输入/输出节点；
其中所述至少一个第二开关包括开关，所述开关被配置为将所述DC端口的所述第二节点耦接到所述输入/输出节点；并且
其中所述至少三个第三开关包括：
两个开关，所述两个开关串联耦接在所述第一中间节点中的第一节点与所述输入/输出节点之间；和
两个开关，所述两个开关串联耦接在所述第一中间节点中的第二节点与所述输入/输出节点之间；和
两个开关，所述两个开关串联耦接在所述第一中间节点中的第三节点与所述输入/输出节点之间。


4.根据权利要求3所述的多电平转换器：
其中所述至少一个第一开关包括两个开关，所述两个开关串联耦接在所述DC端口的所述第一节点与所述输入/输出节点之间；
其中所述至少一个第二开关包括两个开关，所述两个开关串联耦接在所述DC端口的所述第二节点与所述输入/输出节点之间；并且
其中所述开关电路还包括：
两个开关，所述两个开关串联耦接在所述第一中间节点中的第四节点与串联耦接在所述DC端口的所述第一节点与所述输入/输出节点之间的所述两个开关之间的第二中间节点之间；和
两个开关，所述两个开关串联耦接在所述中间节点中的第五节点与串联耦接在所述DC端口的所述第二节点与所述输入/输出节点之间的所述两个开关之间的第三中间节点之间。


5.一种多电平转换器，包括：
多个电容器，所述多个电容器串联耦接在DC端口的第一节点与第二节点之间并且在中间节点处彼此耦接；和
开关电路，所述开关电路包括：
第一开关分支，所述第一开关分支耦接在所述DC端口的所述第一节点与输入/输出节点之间；
第二开关分支，所述第二开关分支耦接在所述DC端口的所述第二节点与所述输入/输出节点之间；
第三开关分支，所述第三开关分支耦接在所述中间节点中的第一中间节点与所述输入/输出节点之间；
第四开关分支，所述第四开关分支耦接在所述中间节点中的第二中间节点与所述输入/输出节点之间；和
第五开关分支，所述第五开关分支耦接在所述中间节点中的第三中间节点与所述输入/输出节点之间。


6.根据权利要求5所述的多电平转换器，其中所述第三开关分支、所述第四开关分支和所述第五开关分支各自包括串联耦接的至少两个开关，并且其中所述第一开关分支和所述第二开关分支各自包括单个开关。


7.根据权利要求6所述的多电平转换器，其中所述第一开关分支、所述第二开关分支、所述第三开关分支、所述第四开关分支和所述第五开关分支的所述开关包括晶体管，所述晶体管具有与其...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·麦克布莱德，S·尤维卡，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE