【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力電子
，特別涉及一種單相五電平逆變器。
技術(shù)介紹
目前太陽能發(fā)電仍然存在成本過高，效率偏低的缺陷，故研究高效率的并網(wǎng)逆變器拓?fù)?，對于提高太陽能并網(wǎng)發(fā)電效率，降低發(fā)電成本有重要的意義。相比傳統(tǒng)的兩電平，多電平技術(shù)越來越受關(guān)注，器件開關(guān)應(yīng)力低，開關(guān)損耗小，輸出濾波器小，諧波含量小。常見的飛跨電容及二極管嵌位及級聯(lián)型的多電平變換器存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用器件過多，控制也比較復(fù)雜等問題。中國專利技術(shù)專利CN1967998和CN1967997分別提出了一種三電平雙降壓式全橋逆變器和一種五電平雙降壓式全橋逆變器，基本思想均是由獨立二極管實現(xiàn)續(xù)流，從而使得功率開關(guān)管可以選擇導(dǎo)通壓降更低的 M0SFET，提高逆變器的效率。但是CN1967997提出的五電平雙降壓式全橋逆變器相對于三電平雙降式全橋逆變器并沒有降低開關(guān)管的開關(guān)損耗及磁元件損耗。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種單相五電平逆變器，功率開關(guān)管承受的電壓較低，因此能夠擴(kuò)大功率開關(guān)管的選擇范圍，成本較低，同時也降低了開關(guān)損耗，提高了效率。本專利技術(shù)實施例提供一種單相五電平逆變器，包括第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管、第三功率開關(guān)管、第四功率開關(guān)管、第五功率開關(guān)管、第六功率開關(guān)管、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；第一功率開關(guān)管的第一端連接直流電源的正端，第二端連接第二節(jié)點；第二功率開關(guān)管的第一端連接第二節(jié)點，第二端連接第四節(jié)點；第三功率開關(guān)管的第一端連接第五節(jié)點，第二端連接第三節(jié)點；第四功率開關(guān)管的第一端連接第三節(jié)點，第二端連接直流電源的負(fù)端；第一二極管的陽極連接第一...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種單相五電平逆變器，其特征在于，包括：第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管、第三功率開關(guān)管、第四功率開關(guān)管、第五功率開關(guān)管、第六功率開關(guān)管、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；第一功率開關(guān)管的第一端連接直流電源的正端，第二端連接第二節(jié)點；第二功率開關(guān)管的第一端連接第二節(jié)點，第二端連接第四節(jié)點；第三功率開關(guān)管的第一端連接第五節(jié)點，第二端連接第三節(jié)點；第四功率開關(guān)管的第一端連接第三節(jié)點，第二端連接直流電源的負(fù)端；第一二極管的陽極連接第一節(jié)點，陰極連接第二節(jié)點；所述第一節(jié)點的電壓為直流電源的電壓的1/2；第二二極管的陽極連接第三節(jié)點，陰極連接第一節(jié)點；第五功率開關(guān)管的第一端連接直流電源的正端，第二端連接第六節(jié)點；第六功率開關(guān)管的第一端連接第六節(jié)點，第二端連接直流電源的負(fù)端；第三二極管陽極連接第五節(jié)點，陰極連接直流電源的正端；第四二極管的陽極連接直流電源的負(fù)端，陰極連接第四節(jié)點；第四節(jié)點和第六節(jié)點是該逆變器的正電壓輸出端；第五節(jié)點和第六節(jié)點是該逆變器的負(fù)電壓輸出端；所述第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管、第三功率開關(guān)管和第四功率開關(guān)管均為高頻功率開關(guān)管；所述第五功率開關(guān)管和第六功率開關(guān)管的...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種單相五電平逆變器，其特征在于，包括第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管、第三功率開關(guān)管、第四功率開關(guān)管、第五功率開關(guān)管、第六功率開關(guān)管、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管； 第一功率開關(guān)管的第一端連接直流電源的正端，第二端連接第二節(jié)點； 第二功率開關(guān)管的第一端連接第二節(jié)點，第二端連接第四節(jié)點； 第三功率開關(guān)管的第一端連接第五節(jié)點，第二端連接第三節(jié)點； 第四功率開關(guān)管的第一端連接第三節(jié)點，第二端連接直流電源的負(fù)端； 第一二極管的陽極連接第一節(jié)點，陰極連接第二節(jié)點；所述第一節(jié)點的電壓為直流電源的電壓的1/2 ； 第二二極管的陽極連接第三節(jié)點，陰極連接第一節(jié)點； 第五功率開關(guān)管的第一端連接直流電源的正端，第二端連接第六節(jié)點； 第六功率開關(guān)管的第一端連接第六節(jié)點，第二端連接直流電源的負(fù)端； 第三二極管陽極連接第五節(jié)點，陰極連接直流電源的正端； 第四二極管的陽極連接直流電源的負(fù)端，陰極連接第四節(jié)點； 第四節(jié)點和第六節(jié)點是該逆變器的正電壓輸出端； 第五節(jié)點和第六節(jié)點是該逆變器的負(fù)電壓輸出端； 所述第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管、第三功率開關(guān)管和第四功率開關(guān)管均為高頻功率開關(guān)管；所述第五功率開關(guān)管和第六功率開關(guān)管的開關(guān)頻率與電網(wǎng)電壓的頻率相同。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相五電平逆變器，其特征在于，所述功率開關(guān)管為coolMOS管或者IGBT管。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相五電平逆變器，其特征在于，所述二極管為碳化硅二極管或者快恢復(fù)二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的單相五電平逆變器，其特征在于，還包括第一電感、第二電感和電容； 第一電感的一端連接第四節(jié)點，另一端通過電容連接第六節(jié)點； 第二電感的一端連接第五節(jié)點，另一端通過電容連接第六節(jié)點。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單相五電平逆變器，其特征在于，電網(wǎng)電壓的正半周，該五電平逆變器共有三種有功工作模態(tài)，分別為 第一模態(tài)第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管和第六功率開關(guān)管均導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止；電流的路徑為第一功率開關(guān)管-第二功率開關(guān)管-第一電感-第六功率開關(guān)管； 第二模態(tài)第二功率開關(guān)管和第六功率開關(guān)管均導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止；電流的路徑為第一節(jié)點-第一二極管-第二功率開關(guān)管-第一電感-第六功率開關(guān)管； 第三模態(tài)第六功率開關(guān)管導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止；電流的路徑為第一電感-第六功率開關(guān)管-第四二極管； 電網(wǎng)電壓的負(fù)半周，該五電平逆變器共有三種有功工作模態(tài)，分別為 第七模態(tài)第三功率開關(guān)管、第四功率開關(guān)管和第五功率開關(guān)管均導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止，電流的路徑為第五功率開關(guān)管-第二電感-第三功率開關(guān)管-第四功率開關(guān)管；第八模態(tài)第三功率開關(guān)管和第五功率開關(guān)管均導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止，電流的路徑為第五功率開關(guān)管-第二電感-第三功率開關(guān)管-第二二極管-第一節(jié)點； 第九模態(tài)第五功率開關(guān)管導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止，電流的路徑為第二電感-第三二極管-第五功率開關(guān)管-第二電感。6.根據(jù)權(quán)利要求5或4所述的單相五電平逆變器，其特征在于，電網(wǎng)電壓的正半周，該五電平逆變器共有三種無功工作模態(tài)，分別為 第四模態(tài)第三功率開關(guān)管、第四功率開關(guān)管和第六功率開關(guān)管均導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止；電流的路徑為第二電感-第三功率開關(guān)管-第四功率開關(guān)管-第六功率開關(guān)管-第二電感； 第五模態(tài)第三功率開關(guān)管和第六功率開關(guān)管均導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止；電流的路徑為第二電感-第三功率開關(guān)管-第二二極管-第六功率開關(guān)管-第二電感； 第六模態(tài)第六功率開關(guān)管導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止；電流的路徑為第二電感_第二二極管_第六功率開關(guān)管_第二電感； 電網(wǎng)電壓的負(fù)半周，該五電平逆變器共有三種無功工作模態(tài)，分別為 第十模態(tài)第一功率開關(guān)管、第二功率開關(guān)管和第五功率開關(guān)管均導(dǎo)通，其余功率開關(guān)管均截止，電流的路徑為第一電感-第五功率開關(guān)管-第一功率開關(guān)管-第二功率開關(guān)管-第一電感； 第十一模態(tài)第二功率開關(guān)管和第五功率開關(guān)管均...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡兵，薛麗英，陸鑫，申譚，張彥虎，
申請(專利權(quán))人：陽光電源股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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