一种单相五电平逆变器制造技术

本发明专利技术提供一种单相五电平逆变器，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、第三二极管和第四二极管；该逆变器结构简单，器件少，成本低，并且高频开关管所承受的电压应力比现有技术中小，高频开关管承受的电压是直流电源电压的一半，这样高频开关管的选择范围较大，成本较低，同时也降低了开关损耗，提高了效率。由于高频开关管的电压应力为直流电源电压的一半，当输入电压较高时，高频开关管也可以承受。因此，该逆变器可以适用于电压较高的场合。并且，该五电平逆变器在不同的工作模态只有一个开关管作为高频开关导通，因此，开关损耗和磁性元件损耗小，效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种单相五电平逆变器。
技术介绍
目前太阳能发电仍然存在成本过高，效率偏低的缺陷，故研究高效率的并网逆变器拓扑，对于提高太阳能并网发电效率，降低发电成本有重要的意义。针对传统全桥拓扑效率较低的问题，业内提出了多种技术方案，如中国专利技术专利CN1967998和CN1967997分别提出了一种三电平双降压式全桥逆变器和一种五电平双降压式全桥逆变器，基本思想均是由独立二极管实现续流，从而使得开关管可以选择导通压降更低的M0SFET，提高逆变器的效率。但是CN1967997提出的五电平双降压式全桥逆变器相 对于三电平双降式全桥逆变器并没有降低开关管的开关损耗及磁元件损耗。综上所述，如何降低开关管的损耗，提高逆变器的工作效率成为本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种单相五电平逆变器，能够降低开关管的损耗，提高逆变器的工作效率。本专利技术提供一种单相五电平逆变器，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、第三二极管和第四二极管；第一开关管的第一端连接直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相五电平逆变器，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、第三二极管和第四二极管；第一开关管的第一端连接直流电源的正端，第二端连接第二节点；第二开关管的第一端连接所述第二节点，第二端连接直流电源的负端；第三开关管的第一端连接所述第二节点，第二端连接第三二极管的阴极，第三二极管的阳极连接第一节点；所述第一节点的电压为直流电源的电压的1/2；第四开关管的第一端连接所述第二节点，第二端连接第四二极管的阳极，第四二极管的阴极连接所述第一节点；第五开关管的第一端连接直流电源的正端，第二端连接第三节点；第六开关管的第一端连接第四...

【技术特征摘要】
1.一种单相五电平逆变器，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、第三二极管和第四二极管； 第一开关管的第一端连接直流电源的正端，第二端连接第二节点； 第二开关管的第一端连接所述第二节点，第二端连接直流电源的负端； 第三开关管的第一端连接所述第二节点，第二端连接第三二极管的阴极，第三二极管的阳极连接第一节点；所述第一节点的电压为直流电源的电压的1/2 ； 第四开关管的第一端连接所述第二节点，第二端连接第四二极管的阳极，第四二极管的阴极连接所述第一节点； 第五开关管的第一端连接直流电源的正端，第二端连接第三节点； 第六开关管的第一端连接第四节点，第二端连接直流电源的负端； 第二二极管的阴极连接直流电源的正端，第二二极管的阳极连接第四节点； 第一二极管的阴极连接第三节点，第一二极管的阳极连接直流电源的负端； 第三节点和第二节点是该逆变器的正电压输出端； 第四节点和第二节点是该逆变器的负电压输出端。2.根据权利要求I所述的单相五电平逆变器，其特征在于，所述开关管为coolMOS管或者IGBT管。3.根据权利要求I所述的单相五电平逆变器，其特征在于，所述二极管为碳化硅二极管或者快恢复二极管。4.根据权利要求I所述的单相五电平逆变器，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管均为高频开关管；所述第五开关管和第六开关管的开关频率与电网电压的频率相同。5.根据权利要求4所述的单相五电平逆变器，其特征在于，还包括第一电感、第二电感和电容； 第一电感的一端连接第三节点，另一端通过电容连接第二节点； 第二电感的一端连接第四节点，另一端通过电容连接第二节点； 电容并联在交流负载的两端。6.根据权利要求4所述的单相五电平逆变器，其特征在于，还包括第一电感、第二电感、隔离变压器和电容； 第一电感的一端连接第三节点，另一端通过隔离变压器的初级绕组连接第二节点； 第二电感的一端连接第四节点，另一端通过隔离变压器的初级绕组连接第二节点； 电容并联在隔离变压器的次级绕组的两端，同时，电容并联在交流负载的两端。7.根据权利要求5或6所述的单相五电平逆变器，其特征在于，电网电压的正半周，该五电平逆变器共有三种有功工作模态，分别为 第一模态第二开关管和第五开关管均导通，其余开关管均截止；电流的路径为第五开关管-第一电感-第二开关管-第五开关管； 第二模态第四开关管和第五开关管均导通，其余开关管均截止；电流的路径为第五开关管-第一电感-第四开关管-第四二极管-第五开关管； 第三模态第一开关管和第五开关管均导通，其余开关管均截止；电流的路径为第五开关管-第一电感-第一开关管-第五开关管； 电网电压的负半周，该五电平逆变器共有三种有功工作模态，分别为 第七模态第一开关管和第六开关管均导通，其余开关管均截止，电流的路径为第一开关管-第二电感-第六开关管-第二电容-第一电容-第一开关管； 第八模态第三开关管和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，薛丽英，陆鑫，申谭，张彦虎，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：