本发明专利技术公开了一种三电平逆变器，涉及电力电子技术领域，降低了电路损耗、提高了效率且利于散热。该三电平逆变器，包括：第一直流源和第二直流源，第一直流源负极和第二直流源正极连接作为为第一节点，依次串联在第一直流源正极与第二直流源负极之间的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，第一开关管和第二开关管的连接处为第二节点，第二开关管和第三开关管的连接处为第三节点，第三开关管和第四开关管的连接处为第四节点，连接于第一节点和第二节点之间的第一二极管，连接于第一节点和第四节点之间的第二二极管，连接于第一节点和第三节点之间的滤波单元，还包括：第五开关管，所述第五开关管连接于第二节点与第四节点之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种三电平逆变器。
技术介绍
三电平逆变器是基于三个固定电平的脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)电路，在电力电子领域被广泛的应用。目前，如图I所示的中点箝位(Natural Point Clamping, NPC)三电平逆变器最为常见，两个直流电源BUSl与BUS2之间的连接点为节点 N,由于在将逆变器的输出电压箝位在节点N的电压时，需要输出电流Io通过二极管Dl或二极管D2续流，但是，由于二极管的单向导电性，只能通过二极管Dl或D2所对应的其中的一条回路进行续流，从而电路的损耗较大，效率较低且不利于散热。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种三电平逆变器，降低了电路损耗、提高了效率且利于散热。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例采用如下技术方案一种三电平逆变器，包括第一直流源和第二直流源，所述第一直流源负极和所述第二直流源正极连接作为为第一节点，依次串联在所述第一直流源正极与第二直流源负极之间的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管和第二开关管的连接处为第二节点，所述第二开关管和第三开关管的连接处为第三节点，所述第三开关管和第四开关管的连接处为第四节点，第一二极管，其阳极连接于所述第一节点，其阴极连接于所述第二节点，第二二极管，其阴极连接于所述第一节点，其阳极连接于所述第四节点，滤波单元，所述滤波单元的两端分别连接于所述第一节点和第三节点，还包括第五开关管，所述第五开关管连接于所述第二节点与第四节点之间。本专利技术实施例提供的三电平逆变器，将输出电压箝位在第一节点的电压的过程中，当第三节点输出电流为正电流时，实际电流与输出电流的方向相同，即实际电流从第一节点依次流过第一二极管、第五开关管和第三开关管到达第三节点进行续流，并且同时实际电流还可以从第一节点依次流过第一二极管和第二开关管到达第三节点进行续流，从而使第三节点输出第一节点的电压，由于有两条续流回路，即第二开关管与相互串联的第三开关管和第五开关管并联进行续流，与现有技术中仅有单条续流回路相比，提高了对开关管的利用率，使得有更多的开关管分摊电流和损耗，从而提高了电路的效率且更有利于散热；当第三节点输出电流为负电流时，实际电流与输出电流的方向相反，即实际电流从第三节点依次流过第二开关管、第五开关管和第二二极管到达第一节点进行续流，并且同时实际电流还可以从第三节点依次流过第三开关管和第二二极管到达第一节点进行续流，从而使第三节点输出第一节点的电压，由于有两条续流回路，即第三开关管与相互串联的第二开关管和第五开关管并联进行续流，与现有技术中仅有单条续流回路相比，提高了对开关管的利用率，使得有更多的开关管分摊电流和损耗，从而提高了电路的效率且更有利于散热。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 的示意图 的示意图图I为现有技术中一种三电平逆变器的结构示意图2为本专利技术实施例中一种三电平逆变器的结构示意图3为图2中将输出电压箝位在第一节点的电压的过程中输出电流为正电流时时 图4为图2中将输出电压箝位在第一节点的电压的过程中输出电流为负电流时时 图5为图2中第五开关管为MOSFET的示意图6为图2中第五开关管为IGBT的示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图2所示，本专利技术实施例提供了一种三电平逆变器，包括第一直流源BUSl和第二直流源BUS2，第一直流源BUSl负极和第二直流源BUS2正极连接作为为第一节点N ;依次串联在第一直流源BUSl的正极与第二直流源BUS2的负极之间的第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4，其中，第一开关管Ql和第二开关管Q2的连接处为第二节点B，第二开关管Q2和第三开关管Q3的连接处为第三节点0，第三开关管Q3和第四开关管Q4的连接处为第四节点D ;第一二极管D1，其阳极连接于第一节点N，其阴极连接于第二节点B ;第二二极管D2，其阴极连接于第一节点N，其阳极连接于第四节点D ;滤波单元 I，滤波单元I的两端分别连接于第一节点N和第三节点O ;第五开关管Q5，第五开关管Q5 连接于第二节点B与第四节点D之间。在上述三电平逆变器中，第一直流源BUSl和第二直流源BUS2可认为是恒定不变的电压源，输出节点为第三节点0，中点箝位续流二极管为第一二极管Dl和第二二极管D2。 三电平逆变器在将输出电压箝位在第一节点N的电压时，可以将第一开关管Ql和第四开关管Q4关断，第二开关管Q2、第三开关管Q3和第五开关管Q5导通，此时第三节点O输出第一节点N的电压值。具体地，如图3所示，当第三节点O输出电流Io为正电流时，实际电流Il与输出电流Io的方向相同，即实际电流Il从第一节点N依次流过第一二极管D1、第五开关管Q5和第三开关管Q3到达第三节点O进行续流，并且同时实际电流Il还从第一节点 N依次流过第一二极管Dl和第二开关管D2到达第三节点O进行续流，从而使第三节点O输出第一节点N的电压，由于有两条续流回路，即第二开关管Q2与相互串联的第三开关管Q3和第五开关管Q5并联进行续流，与现有技术中仅有单条续流回路相比，提高了对开关管的利用率，使得有更多的开关管分摊电流和损耗，从而提高了电路的效率且更有利于散热；如图4所示，当第三节点O输出电流Io为负电流时，实际电流12与输出电流Io的方向相反， 即实际电流12从第三节点O依次流过第二开关管Q2、第五开关管Q5和第二二极管D2到达第一节点N进行续流，并且同时实际电流Il还从第三节点O依次流过第三开关管Q3和第二二极管D2到达第一节点N进行续流，从而使第三节点O输出第一节点N的电压，由于有两条续流回路，即第三开关管Q3与相互串联的第二开关管Q2和第五开关管Q5并联进行续流，与现有技术中仅有单条续流回路相比，提高了对开关管的利用率，使得有更多的开关管分摊电流和损耗，从而提高了电路的效率且更有利于散热。需要说明的是，图3和图4中箭头为电流方向的示意。如图5所示，进一步地，滤波单元I包括电感L和电容C，电感L的一端连接于第三节点0，电容C的一端连接于电感L的另一端，电容C的另一端连接于第一节点N。第五开关管Q5可以为场效应晶体管,例如金属氧化物场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)，其漏极连接于第二节点B，其源极连接于第四节点 D，其栅极连接控制信号，用于控制第五开关管Q5的开通与关断。或者如图6所示，第五开关管Q5可以为双极性晶体管，例如绝缘栅双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGB本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何波，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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