本发明专利技术提供的四电平逆变拓扑单元包括四个反向并联二极管的开关管和两个二极管，相对于现有的四电平逆变器中半导体器件数量较多，由此加大了逆变器及其引用电路的成本，且由于四电平逆变器中半导体器件数量较多导致增加逆变器及其应用电路的封装难度的技术问题，本发明专利技术提供的四电平逆变拓扑单元在实现单相和多相应用时，在保证将直流逆变为交流的同时，减少了整个逆变器的半导体元器件的数量，体积较小，成本较低，同时，减小了其应用电路的封装难度。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电カ电子
，特别涉及ー种四电平逆变拓扑単元及四电平逆变器。
技术介绍
逆变器是将直流电转变为交流电的设备。随着技术的不断发展和进步，人们生活水平的不断提高，逆变器也成为了人们应急和外出的ー种重要设备。目前的逆变器多为ニ极管钳位型逆变器或飞跨电容型逆变器。图I和图2分别示出了传统四电平逆变器的部分结构。其中，图I为ニ极管钳位型四电平逆变器的部分结构，图2为飞跨电容型四电平逆变器的部分结构。在图I所示逆变器结构中，通过电容Cl、C2和C3产生四个不同电位的电信号，并且每个四电平拓扑单元包括六个开关管和十个ニ极管；在图2所示逆变器结构中，每个四电平拓扑单元包括六个 开关管和六个ニ极管，且逆变器中通过设置电容C1、C2、C3、C4、C5和C6来产生四个不同电位的电信号。由上述可知，传统的ニ极管钳位型四电平逆变器和飞跨电容型四电平逆变器中半导体器件数量较多，由此加大了逆变器及其应用电路的成本，同时，増加了逆变器及其应用电路的封装难度。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提供一种四电平逆变拓扑単元及四电平逆变器，用以解决现有的四电平逆变器中半导体器件数量较多，由此加大了逆变器及其引用电路的成本的技术问题，同时避免了由于四电平逆变器中半导体器件数量较多导致増加逆变器及其应用电路的封装难度的技术问题。本申请提供了一种四电平逆变拓扑単元，包括第一支路、第二支路、开关管Tl、开关管T4 ；每个开关管反向并联ー个ニ极管；该拓扑单元的第一直流输入端Ml通过依次串联的第一支路和第二支路与该拓扑単元的第二直流输入端M2相连；该拓扑単元的第三直流输入端M3通过开关管Tl与第一支路和第二支路的连接线相连；第一支路和第二支路的连接线通过开关管T4与该拓扑単元的第四直流输入端M4相连；第一支路和第二支路的连接线与该拓扑单元的交流输出端AC相连接；其中，所述第一支路包括串联的ニ极管DFl和开关管T2，所述第二支路包括串联的开关管T3和ニ极管DF2。上述四电平逆变拓扑単元，优选地，该四电平逆变拓扑単元对应的六个工作模态分别为第一工作模态开关管T2导通，其余开关管均截止；第二工作模态开关管Tl导通，或者开关管Tl和开关管T2导通，其余开关管均截止;第三工作模态开关管T2导通，或者开关管Tl和开关管T2导通，其余开关管均截止;第四工作模态开关管T3导通，其余开关管均截止；第五工作模态开关管T4导通，或者开关管T3和开关管T4导通，其余开关管均截止;第六工作模态开关管T3导通，或者开关管T3和开关管T4导通，其余开关管均截止。 本申请还提供了ー种四电平逆变器，包括直流输入单元和ー个如上述任意ー种所述的拓扑单元，其中所述直流输入单元的第一直流正电平PVl+与该逆变単元的第一直流输入端Ml相连，所述直流输入单元的第二直流正电平PV2+与该逆变単元的第三直流输入端M3相连，所述直流输入单元的第一直流负电平PVl-与该逆变単元的第二直流输入端M2相连，所述直流输入单元的第二直流负电平PV2-与该逆变単元的第四直流输入端M4相连；该逆变単元的交流输出端AC与该逆变器的交流输出端相连。本申请还提供了ー种四电平逆变器，包括直流输入单元和两个如上述任意ー种所述的拓扑单元第一拓扑单元和第二拓扑单元；直流输入单元的第一直流正电平PVl+与第一拓扑单元和第二拓扑单元的各第一直流输入端Ml相连；直流输入单元的第一直流负电平PVl-与第一拓扑单元和第二拓扑单元的各第二直流输入端M2相连；直流输入单元的第二直流正电平PV2+与第一拓扑单元和第二拓扑单元的各第三直流输入端M3相连；直流输入单元的第二直流负电平PV2-与第一拓扑单元和第二拓扑单元的各第四直流输入端M4相连；第一拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第一交流输出端相连，第二拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第二交流输出端相连。本申请还提供了ー种四电平逆变器，包括直流输入单元和三个如上述任意ー种所述的拓扑单元第一拓扑单元、第二拓扑单元和第三拓扑单元；直流输入单元的第一直流正电平PVl+与第一拓扑单元和、第二拓扑单元和第三拓扑单兀的各第一直流输入端Ml相连；直流输入单元的第一直流负电平PVl-与第一拓扑单元、第二拓扑单元和第三拓扑单元的各第二直流输入端M2相连；直流输入单元的第二直流正电平PV2+与第一拓扑单元、第二拓扑单元和第三拓扑单元的各第三直流输入端M3相连；直流输入单元的第二直流负电平PV2-与第一拓扑单元、第二拓扑单元和第三拓扑单元的各第四直流输入端M4相连；第一拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第一交流输出端相连，第二拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第二交流输出端相连，第三拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第三交流输出端相连。本申请还提供了ー种四电平逆变器，包括直流输入单元和四个如上述任意ー种所述的拓扑单元第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑单元和第四拓扑单元；直流输入单元的第一直流正电平PVl+与第一拓扑单元和、第二拓扑单元、第三拓扑单元和第四拓扑单元的各第一直流输入端Ml相连； 直流输入单元的第一直流负电平PVl-与第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑単元和第四拓扑单元的各第二直流输入端M2相连；直流输入单元的第二直流正电平PV2+与第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑単元和第四拓扑单元的各第三直流输入端M3相连；直流输入单元的第二直流负电平PV2-与第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑単元和第四拓扑单元的各第四直流输入端M4相连；第一拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第一交流输出端相连，第二拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第二交流输出端相连，第三拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第三交流输出端相连，第四拓扑单元的交流输出端AC与该逆变器的第四交流输出端相连。 上述任意一种所述的四电平逆变器，优选地，所述直流输入单元包括电容CAl、电容CA2、电容CA3、电感LI、电感L2、开关管TB1、开关管TB2、ニ极管DBl和ニ极管DB2，其中直流电源的正端与电容CAl的第一端相连，直流电源的负端与电容CAl的第二端相连；电容CAl的第一端和直流电源的连接线通过依次串联的电感LI和开关管TBl与电容CAl的第二端和直流电源的连接线相连；电容CAl的第一端和直流电源的连接线通过依次串联的开关管TB2和电感L2与电容CAl的第二端和直流电源的连接线相连；电感LI和开关管TBl的连接线通过依次串联的ニ极管DBl和电容CA2与电容CAl的第二端和直流电源的连接线相连；电容CAl的第一端和直流电源的连接线通过依次串联的电容CA3和ニ极管DB2与开关管TB2和电感L2的连接线相连；ニ极管DBl和电容CA2的连接线与该直流输入单元的第二直流正电平PV2+相连，电容CAl的第一端和直流电源的连接线与该直流输入单元的第一直流正电平PVl+相连，电容CAl的第二端和直流电源的连接线与该直流输入单元的第一直流负电平PVl-相连，电容CA3和ニ极管DB2的连接线与该直流输入单元的第二直流负电平PV2-相连。上述任意一种所述的四电平逆变器，优选地，所述直流输入单元包括电容CA1、电容CA2、电容CA3、电感LI、电感L2、开关管TB1、开关管TB2、ニ极管DBl和ニ极管DB2，其中直流电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种四电平逆变拓扑单元，其特征在于，包括第一支路、第二支路、开关管T1、开关管T4；每个开关管反向并联一个二极管；该拓扑单元的第一直流输入端M1通过依次串联的第一支路和第二支路与该拓扑单元的第二直流输入端M2相连；该拓扑单元的第三直流输入端M3通过开关管T1与第一支路和第二支路的连接线相连；第一支路和第二支路的连接线通过开关管T4与该拓扑单元的第四直流输入端M4相连；第一支路和第二支路的连接线与该拓扑单元的交流输出端AC相连接；其中，所述第一支路包括串联的二极管DF1和开关管T2，所述第二支路包括串联的开关管T3和二极管DF2。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪亮，赵为，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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