專利名稱：單相半橋三電平電路及逆變器的制作方法
技術領域：
本發明屬于電カ電子領域，具體涉及ー種單相半橋三電平電路及包括該電路的三電平逆變器。
背景技術：
傳統的I字型三電平電路如圖I所示，Tl、T2、T3、T4為開關器件，DU D2、D3、D4分別為Tl、T2、T3、T4的反并聯ニ極管，Dl、D2、D3、D4為開關器件的體ニ極管。I字型三電平電路工作在單位功率因數時的模態如圖2所示，圖2a中，電流從M端經Tl、T2至交流輸出A ;圖2b中，電流從0端經T1、T2至交流輸出A ;圖2c中，電 流從交流輸出A經T3、T4至N端；圖2d中，電流從交流輸出A經T3、D6至0端。I字型三電平電路工作在非單位功率因數時的模態如圖3所示，圖3a中，電流從交流輸出A經T3、D6至0端；圖3b中，電流從交流輸出A經D2、D1至M端；圖3c中，電流從N端經D5、T2至交流輸出A ;圖3d中，電流從0端經D4、D3至交流輸出A。以上模態對應的各個開關管的驅動信號如圖4所示。在交流電壓的第一半周，Tl和T 3的驅動信號為高頻且互補，T2導通，T4關斷；在交流電壓的第一半周，T2和T4的驅動信號為高頻且互補，T3導通，Tl關斷。從上述工作模態分析以及各個開關管驅動信號可以看出，I字型三電平電路工作在單位功率因數吋，T2和T3工作在エ頻狀態，而當I字型三電平電路工作在非單位功率因數吋，T2和T3工作在高頻狀態。因此，在同時需要單位功率因數和非單位功率因數應用的場合，存在以下技術問題(1)選擇T2和T3時，需要兼顧考慮器件的開關性能和導通性能，在目前的半導體エ藝下，選擇時只能折中考慮，導致在単位功率因數工作時效率不高；(2)由于T2和T3在単位功率因數和非単位功率因數時都要參與工作，損耗較大，不利于散熱，減少了器件的使用壽命，降低了電路的轉換效率；(3)無功電流需要通過Tl、T2、T3、T4的體ニ極管D1、D2、D3、D4，損耗較大，也不利于器件散熱，減少了器件使用壽命，限制了開關頻率的提高，也降低了電路的轉換效率。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供解決上述技術問題的単相半橋三電平電路及包括該電路的三電平逆變器，在同時需要単位功率因數和非単位功率因數應用的場合時，開關器件選擇范圍大，并且能夠降低開關器件損耗、延長開關器件的使用壽命，并提高了整體轉換效率。本發明提供了一種單相半橋三電平電路，包括第一直流輸入端、中點電平端、第二直流輸入端、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件和第六開關器件，以及第五ニ極管、第六ニ極管、第七ニ極管、第八ニ極管、第九ニ極管、第十二極管；第一開關器件的第一端和第七ニ極管的第二端接第一直流輸入端，第四開關器件的第二端和第八ニ極管的第一端接第二直流輸入端；第五ニ極管的第一端、第六ニ極管的第二端、第九ニ極管的第一端、第十二極管的第二端相連后接所述中點電平端，第五ニ極管的第二端接第一開關器件的第二端和第二開關器件的第一端，第六ニ極管的第一端接第三開關器件的第二端和第四開關器件的第一端；第五開關器件的第一端接第九ニ極管的第ニ端，第六開關器件的第二端接第十二極管的第一端；第五開關器件的第二端和第六開關器件的第一端相連，其連接點接第七ニ極管的第一端和第八ニ極管的第二端；第二開關器件的第二端和第三開關器件的第一端相連，其連接點與交流輸出端之間連接有阻流元件；第七ニ極管的第一端和第八ニ極管的第二端的連接點與交流輸出端之間連接有第二電感；第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件和第六開關器件分別反向并聯有第一ニ極管、第二ニ極管、第三ニ極管、第四ニ極管、第十一ニ極管和第十二ニ極管。進ー步地，在上述単相半橋三電平電路中，第一開關器件、第四開關器件為金屬氧化物半導體場效應晶體管，第二開關器件、第三開關器件、第五開關器件、第六開關器件均為絕緣柵雙極晶體管。進ー步地，在上述単相半橋三電平電路中，所述阻流元件為電感。 進ー步地，上述単相半橋三電平電路具有八種工作模態，分別為第一工作模態電流經第一直流輸入端、第一開關器件、第二開關器件、阻流元件至交流輸出端；第二工作模態電流經中點電平端、第五ニ極管、第二開關器件、阻流元件至交流輸出端；第三工作模態電流經交流輸出端、阻流元件、第三開關器件、第四開關器件至第二直流輸入端;第四工作模態電流經交流輸出端、阻流元件、第三開關器件、第六ニ極管至中點電平端；第五工作模態電流經交流輸出端、第二電感、第六開關器件、第十二極管至中點電平端；第六工作模態電流經交流輸出端、第二電感、第七ニ極管至第一直流輸入端；第七工作模態電流經中點電平端、第九ニ極管、第五開關器件、第二電感至交流輸出端；第八工作模態電流經第二直流輸入端、第八ニ極管、第二電感至交流輸出端。進ー步地，上述単相半橋三電平電路設置有第一開關條件和第二開關條件，在第ー開關條件下，第一開關器件和第六開關器件以互補的高頻脈沖信號觸發動作，第二開關器件導通，第三、第四、第五開關器件關斷；在第二開關條件下，第一、第二、第六開關器件關斷，第三開關器件導通，第四開關器件和第五開關器件以互補的高頻脈沖信號觸發動作。進ー步地，上述単相半橋三電平電路中，所述第一開關器件在第一開關條件下的高頻脈沖信號與第四開關器件在第二開關條件下的高頻脈沖信號相同；第五開關器件在第ニ開關條件下的高頻脈沖信號與第六開關器件在第一開關條件下的高頻脈沖信號相同。進ー步地，上述高頻脈沖信號為PWM信號。本發明還提供了一種三電平逆變器，包括至少ー個上述的単相半橋三電平電路，所述單相半橋三電平電路的第一直流輸入端均接直流電源的正極，第二直流輸入端均接直流電源的負極，中點電平端均接直流電源的中點電位端。進ー步地，上述三電平逆變器還包括分別連接在直流電源的正極與中點電位端之間以及連接在中點電位端與直流電源的負極之間的參數相同的電容。進ー步地，所述每個単相半橋三電平電路的交流輸出端與交流負載或電網之間連接有濾波電路。本發明的有益效果為通過在常規三電平電路中構造由第五開關器件、第六開關器件、第七ニ極管、第八ニ極管、第九ニ極管、第十二極管組成的無功支路，將有功路徑和無功路徑分離，開關器件的選擇范圍大，減小了電路的開關損耗和導通損耗并有利于器件散熱，延長了器件的使用壽命，提聞了電路的整體轉換效率；第七ニ極管、第八ニ極管、第九ニ極管、第十二極管為獨立的ニ極管，反向恢復特性優于體內ニ極管，電路可以采用更高的開關頻率，也有利于提高電路的轉換效率；并且，第五開關器件和第六開關器件的連接點與交流輸出端之間連接有第二電感；使得非単位功率因數運行時，無功電流流經第二電感，通過選擇第二電感的感值，可以有效調節無功電流的THD。
圖I為現有技術的電路示意圖；圖2a_2d為圖I所示電路工作于單位功率因數時的電流流向示意圖； 圖3a_3d為圖I所示電路工作于非單位功率因數時的電流流向示意圖；圖4為圖I所示電路中開關器件的驅動信號示意圖；圖5為單相半橋三電平電路模塊的示意圖；圖6為三電平逆變器的第一實施例的ー種電路圖；；圖7a_7d為單相半橋三電平電路工作于單位功率因數時的電流流向示意圖；圖8a_8d為單相半橋三電平電路工作于非單位功率因數時的電流流向示意圖；圖9為單相半橋三電平電路中開關器件的驅動信號示意圖；圖10為三電平逆變器的第一實施例的另ー種電路不意圖；圖11為三電平逆變器的第二實施例的電路示意圖；圖12為三電平逆變器的第三實施例的電路示意圖。第一直流輸入端 Ml中點電平端0第二直流輸入端NI第一開關器件RTl 第二開關器件RT2 第三開關器件RT3第四開關器件RT4 第五開關器件RTll 第六開關器件RT22第五ニ極管RD5 第六ニ極管RD6交流輸出端AC第七ニ極管RD7 第八ニ極管RD8第二電感LR具體實施例方式為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進ー步詳細的說明。參照圖5，為本發明實施例公開的單相半橋三電平電路的電路示意圖。所述單相半橋三電平電路包括包括第一直流輸入端Ml，中點電平端0，第二直流輸入端NI，依次串聯在第一直流輸入端Ml和第二直流輸入端NI之間的第一開關器件RT1、第二開關器件RT2、第三開關器件RT3和第四開關器件RT4，串聯連接的第五開關器件RTll和第六開關器件RT22，和串聯連接的第五ニ極管RD5和第六ニ極管RD6，和串聯連接的第九ニ極管RD9和第十二極管RD10，以及串聯連接的第七ニ極管RD7和第八ニ極管RD8。其中，第一開關器件RTl的第一端和第七ニ極管RD7的第二端接第一直流輸入端M1，第四開關器件RT4的第二端和第八ニ極管RD8的第一端接第二直流輸入端NI ;第五ニ極管RD5的第一端、第六ニ極管RD6的第二端、第九ニ極管RD9的第一端、第十二極管RDlO的第二端相連后接所述中點電平端，第五ニ極管RD5的第二端接第一開關器件RTl的第二端和第二開關器件RT2的第一端，第六ニ極管RD6的第一端接第三開關器件RT3的第二端和第四開關器件RD4的第一端；第五開關器件RTll的第一端接第九ニ極管RD9的第二端，第六開關器件RT22的第二端接第十二極管RDlO的第一端；第五開關器件RTll的第二端和第六開關器件RT22的第一端相連，其連接點接第七ニ極管RD7的第一端和第八ニ極管RD8的第二端；第二開關器件RT2的第二端和第三開關器件RT3的第一端相連，其連接點與交流輸出端AC之間連接有阻流元件LRl ;第七ニ極管RD7的第一端和第八ニ極管RD8的第二端的連接點與交流輸出端AC之間連接有第二電感LR2 ;第一開關器件RT1、第二開關器件RT2、第三開關器件RT3、第四開關器件T4、第五開關器件RTll和第六開關器件RT22分別反向并聯有第一ニ極管RD1、第二ニ極管RD2、第三ニ極管RD3、第四ニ極管RD4、第十一ニ極管RD11、第十二ニ極管RD12。圖5的単相半橋三電平電路可集成為芯片，第一開關器件RTl的第一端做為第一直流輸入端M1，第四開關器件RT4的第二端做為第二直流輸入端NI，第五ニ極管RD5和第六ニ極管RD6的公共端做為中點電平端O。 需要說明的是，第一開關器件RT1、第二開關器件RT2、第三開關器件RT3、第四開關器件RT4、第五開關器件RTll和第六開關器件RT22的反向并聯ニ極管RD1、RD2、RD3、RD4、RD11、RD12可以是開關器件自帶的ニ極管，也可以是獨立的ニ極管。與現有技術相比，本發明實施例通過在常規三電平電路中構造由第五開關器件RT11、第六開關器件RT22、第七ニ極管RD7、第八ニ極管RD8、第九ニ極管RD9、第十二極管RDlO組成的無功支路，將有功路徑和無功路徑分離，開關器件的選擇范圍大，減小了電路的開關損耗和導通損耗并有利于器件散熱，延長了器件的使用壽命，提高了電路的整體轉換效率；第七ニ極管、第八ニ極管、第九ニ極管、第十二極管為獨立的ニ極管，反向恢復特性優于體內ニ極管，電路可以采用更高的開關頻率，也有利于提高電路的轉換效率。并且，第五開關器件RTll和第六開關器件RT22的連接點與交流輸出端AC之間連接有第二電感LR2 ;使得非単位功率因數運行時，無功電流流經第二電感LR2，通過選擇第ニ電感LR2的感值，可以有效調節無功電流的THD。在上述単相半橋三電平電路中，第一開關器件RT1、第四開關器件RT4為金屬氧化物半導體場效應晶體管(M0FET)，第二開關器件RT2、第三開關器件RT3、第五開關器件RTlI、第六開關器件RT22均為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。第一開關器件RT1、第四開關器件RT4的第一端為MOFET的漏極，第一開關器件RT1、第四開關器件RT4的第二端為MOFET的源扱；第二開關器件RT2、第三開關器件RT3、第五開關器件RT11、第六開關器件RT22的第一端為IGBT的集電極，第二端為IGBT的發射扱。ニ極管的第一端為陽極、第二端為陰扱。參見圖5，上述單相半橋三電平電路中，阻流元件LRl為電感，LRl的取值較小，實際中還可以采用其它可以控制電流流向的電氣元件，阻斷電流從交流輸出端AC流經第ニニ極管RD2、第一ニ極管RDl至第一直流輸入端Ml。參見圖7和圖8，上述單相半橋三電平電路具有八種工作模態，圖7a_7d為單相半橋三電平電路工作于單位功率因數時的電流流向示意圖，分別對應的是第一、第二、第三、第四工作模態；圖8a-8d為單相半橋三電平電路工作于非單位功率因數時的電流流向示意圖，分別對應的是第五、第六、第七、第八工作模態；第一工作模態電流經第一直流輸入端Ml、第一開關器件RT1、第二開關器件RT2、阻流元件LRl至交流輸出端AC ；第二工作模態電流經中點電平端O、第五ニ極管RD5、第二開關器件RT2、阻流元件LRl至交流輸出端AC ；第三工作模態電流經交流輸出端AC、阻流元件LRl、第三開關器件RT3、第四開關器件RT4至第二直流輸入端NI ；第四工作模態電流經交流輸出端AC、阻流元件LRl、第三開關器件RT3、第六ニ極管RD6至中點電平端0 ;
第五工作模態電流經交流輸出端、第二電感、第六開關器件、第十二極管至中點電平端；第六工作模態電流經交流輸出端、第二電感、第七ニ極管至第一直流輸入端；第七工作模態電流經中點電平端、第九ニ極管、第五開關器件、第二電感至交流輸出端；第八工作模態電流經第二直流輸入端、第八ニ極管、第二電感至交流輸出端。圖9公開了單相半橋三電平電路中開關器件的驅動信號圖；上述単相半橋三電平電路設置有第一開關條件和第二開關條件，在第一開關條件下，第一開關器件RTl和第六開關器件RT22以互補的高頻脈沖信號觸發動作，第二開關器件RT2導通，第三開關器件RT3、第四開關器件RT4、第五開關器件RTll關斷；在第二開關條件下，第一開關器件RT1、第ニ開關器件RT2、第六開關器件RT22關斷，第三開關器件RT3導通，第四開關器件RT4和第五開關器件RTll以互補的高頻脈沖信號觸發動作。需要說明的是，在本實施例中，第一開關條件對應的是交流輸出電壓的正半周，第ニ開關條件對應的是交流輸出電壓的負半周。進ー步地，上述単相半橋三電平電路中，所述第一開關器件RTl在第一開關條件下的高頻脈沖信號與第四開關器件RT4在第二開關條件下的高頻脈沖信號相同；第五開關器件RTl I在第二開關條件下的高頻脈沖信號與第六開關器件RT22在第一開關條件下的高頻脈沖信號相同。具體的，上述高頻脈沖信號為PWM信號，比如可以是幾KHZ至幾十KHZ之間范圍內的脈沖信號。實際中脈沖信號可由正弦調制波與載波比較生成。與現有技術相比，本發明實施例的單相半橋三電平電路的工作在高頻的第一開關器件RTl和第四開關器件RT4選用開關性能較好的M0SFET，工作在エ頻的第二開關器件RT2和第三開關器件RT3選用導通性能較好的IGBT ;并且構造由第五開關器件RT11、第六開關器件RT22、第七ニ極管RD7、第八ニ極管RD8、第九ニ極管RD9、第十二極管RDlO組成的無功支路，第五開關器件RTll和第六開關器件RT22選用導通性能較好的IGBT，使得在要求単相半橋三電平電路運行在非単位功率因數的場合時，無功電流不再流經第二開關器件RT2、第三開關器件RT3及其反并聯ニ極管RD2、RD3，以及第一開關器件RTl和第四開關器件RT4的反并聯ニ極管RDl和RD4，而是流經第五開關器件RT11、第六開關器件RT22、第七ニ極管RD7、第八ニ極管RD8、第九ニ極管RD9、第十二極管RD10，，從而將有功路徑和無功路徑有效的分離，使得開關器件的選擇范圍大，減小了電路的開關損耗和導通損耗并有利于開關器件散熱，延長了開關器件的使用壽命，提高了電路的整體轉換效率；第七ニ極管、第八ニ極管、第九ニ極管、第十二極管為獨立的ニ極管，反向恢復特性優于體內ニ極管，電路可以米用更聞的開關頻率，也有利于提聞電路的轉換效率。并且，第五開關器件RTll和第六開關器件RT22的連接點與交流輸出端AC之間連接有第二電感LR2 ;使得非単位功率因數運行時，無功電流流經第二電感LR2，通過選擇第ニ電感LR2的感值，可以有效調節無功電流的THD。本發明實施例還公開了應用上述単相半橋三電平電路的三電平逆變器，圖6給出了三電平逆變器的第一實施例的電路示意圖，包括ー個上述的単相半橋三電平電路，単相半橋三電平電路的第一直流輸入端Ml接直流電源的正極，第二直流輸入端NI接直流電源的負極，中點電平端0接直流電源的中點電位端。直流電源的中點電位通過分別在第一直流輸入端Ml和中點電平端0之間、中點電平端0和第二直流輸入端NI之間接入電壓相同的電壓源來構造。電網或交流負載接在単相半橋三電平電路的交流輸出端AC與中點電平 端0之間。參見圖10，上述兩個電壓相同的電壓源V1、V2也可以通過兩個參數相同的電容來實現，即圖10中第一電容Cl和第二電容C2。進ー步地，請ー并參見圖6和圖10，該單相半橋三電平電路的交流輸出端AC與交流負載或電網之間連接有濾波電路。所述濾波電路包括第一電感LI，實際還可以為LC或LCL形式的濾波電路。該三電平逆變器的工作模態與単相半橋三電平電路的工作模態相同，此處不再贅述。圖11給出了三電平逆變器的第二實施例的電路示意圖，包括兩個上述的単相半橋三電平電路，即第一単相半橋三電平電路和第二単相半橋三電平電路，所述第一、第二單相半橋三電平電路的第一直流輸入端Ml均接直流電源的正極、第二直流輸入端NI均接直流電源的負極、中點電平端0均接直流電源的中點電位端。直流電源的中點電位通過分別在第一直流輸入端Ml和中點電平端0之間、中點電平端0和第二直流輸入端NI之間接入電壓相同的電壓源Vl、V2來構造。電網或交流負載接在第一単相半橋三電平電路和第二單相半橋三電平電路的交流輸出端AC之間。其余同三電平逆變器的第一實施例。圖12給出了三電平逆變器的第三實施例的電路示意圖，包括三個上述的単相半橋三電平電路，即第一単相半橋三電平電路、第二単相半橋三電平電路和第三単相半橋三電平電路，所述單相半橋三電平電路的第一直流輸入端Ml均接直流電源的正極，第二直流輸入端NI均接直流電源的負極，中點電平端0均接直流電源的中點電位端。直流電源的中點電位通過分別在第一直流輸入端Ml和中點電平端0之間、中點電平端0和第二直流輸入端NI之間接入電壓相同的電壓源VI、V2來構造。第一、第二、第三単相半橋三電平電路的交流輸出端AC接三相電網或交流負載。其余同三電平逆變器的第一實施例。與現有技術相比，本發明實施例的三電平逆變器中工作在高頻的第一開關器件RTl和第四開關器件RT4選用開關性能較好的M0SFET，工作在エ頻的第二開關器件RT2和第三開關器件RT3選用導通性能較好的IGBT ;并且構造由第五開關器件RT11、第六開關器件RT22、第七ニ極管RD7、第八ニ極管RD8、第九ニ極管RD9、第十二極管RDlO組成的無功支路，第五開關器件RTll和第六開關器件RT22選用導通性能較好的IGBT，使得在要求単相半橋三電平電路運行在非単位功率因數的場合時，無功電流不再流經第二開關器件RT2、第三開關器件RT3及其反并聯ニ極管RD2、RD3，以及第一開關器件RTl和第四開關器件RT4的反并聯ニ極管RDl和RD4，而是流經第五開關器件RT11、第六開關器件RT22、第七ニ極管RD7、第八ニ極管RD8、第九ニ極管RD9、第十二極管RD10，，從而將有功路徑和無功路徑有效的分離，使得開關器件的選擇范圍大，減小了電路的開關損耗和導通損耗并有利于開關器件散熱，延長了開關器件的使用壽命，提高了電路的整體轉換效率；第七ニ極管、第八ニ極管、第九ニ極管、第十二極管為獨立的ニ極管，反向恢復特性優于體內ニ極管，電路可以采用更高的開關頻率，也有利于提聞電路的轉換效率。并且，第五開關器件RTll和第六開關器件RT22的連接點與交流輸出端AC之間連接有第二電感LR2 ;使得非単位功率因數運行時，無功電流流經第二電感LR2，通過選擇第ニ電感LR2的感值，可以有效調節無功電流的THD。
顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
權利要求
1.一種單相半橋三電平電路，其特征在于包括第一直流輸入端、中點電平端、第二直流輸入端、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件和第六開關器件，以及第五ニ極管、第六ニ極管、第七ニ極管、第八ニ極管、第九ニ極管、第十二極管； 第一開關器件的第一端和第七ニ極管的第二端接第一直流輸入端，第四開關器件的第ニ端和第八ニ極管的第一端接第二直流輸入端； 第五ニ極管的第一端、第六ニ極管的第二端、第九ニ極管的第一端、第十二極管的第二端相連后接所述中點電平端，第五ニ極管的第二端接第一開關器件的第二端和第二開關器 件的第一端，第六ニ極管的第一端接第三開關器件的第二端和第四開關器件的第一端；第五開關器件的第一端接第九ニ極管的第二端，第六開關器件的第二端接第十二極管的第一端；第五開關器件的第二端和第六開關器件的第一端相連，其連接點接第七ニ極管的第一端和第八ニ極管的第二端； 第二開關器件的第二端和第三開關器件的第一端相連，其連接點與交流輸出端之間連接有阻流元件；第七ニ極管的第一端和第八ニ極管的第二端的連接點與交流輸出端之間連接有第二電感； 第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件和第六開關器件分別反向并聯有第一ニ極管、第二ニ極管、第三ニ極管、第四ニ極管、第十一ニ極管和第十二ニ極管。
2.根據權利要求I所述的單相半橋三電平電路，其特征在于所述第一開關器件、第四開關器件為金屬氧化物半導體場效應晶體管，第二開關器件、第三開關器件、第五開關器件、第六開關器件均為絕緣柵雙極晶體管。
3.根據權利要求I所述的單相半橋三電平電路，其特征在于所述阻流元件為電感。
4.根據權利要求I至3任一項所述的単相半橋三電平電路，其特征在于包括八種エ作模態，分別為 第一工作模態電流經第一直流輸入端、第一開關器件、第二開關器件、阻流元件至交流輸出端； 第二工作模態電流經中點電平端、第五ニ極管、第二開關器件、阻流元件至交流輸出端; 第三工作模態電流經交流輸出端、阻流元件、第三開關器件、第四開關器件至第二直流輸入端； 第四工作模態電流經交流輸出端、阻流元件、第三開關器件、第六ニ極管至中點電平端; 第五工作模態電流經交流輸出端、第二電感、第六開關器件、第十二極管至中點電平端; 第六工作模態電流經交流輸出端、第二電感、第七ニ極管至第一直流輸入端； 第七工作模態電流經中點電平端、第九ニ極管、第五開關器件、第二電感至交流輸出端; 第八工作模態電流經第二直流輸入端、第八ニ極管、第二電感至交流輸出端。
5.根據權利要求I至3任一項所述的単相半橋三電平電路，其特征在于設置有第一開關條件和第二開關條件，在所述第一開關條件下，第一開關器件和第六開關器件以互補的高頻脈沖信號觸發動作，第二開關器件導通，第三、第四、第五開關器件關斷；在所述第二開關條件下，第一、第二、第六開關器件關斷，第三開關器件導通，第四開關器件和第五開關器件以互補的高頻脈沖信號觸發動作。
6.根據權利要求5所述的單相半橋三電平電路，其特征在于所述第一開關器件在第ー開關條件下的高頻脈沖信號與第四開關器件在第二開關條件下的高頻脈沖信號相同；第五開關器件在第二開關條件下的高頻脈沖信號與第六開關器件在第一開關條件下的高頻脈沖信號相同。
7.一種三電平逆變器，其特征在于包括至少ー個權利要求I至6中任意一項所述的単相半橋三電平電路，所述單相半橋三電平電路的第一直流輸入端均接直流電源的正扱，第二直流輸入端均接直流電源的負極，中點電平端均接直流電源的中點電位端。
8.根據權利要求7所述的三電平逆變器，其特征在于所述直流電源的中點電位端通過分別在第一直流輸入端和中點電平端之間、中點電平端和第二直流輸入端之間接入電壓相同的電壓源來構造。
9.根據權利要求8所述的三電平逆變器，其特征在于所述電壓相同的電壓源為參數相同的電容。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的三電平逆變器，其特征在于，所述每個単相半橋三電平電路的交流輸出端與交流負載或電網之間連接有濾波電路。
全文摘要
本發明實施例公開了一種單相半橋三電平電路，包括第一直流輸入端、中點電平端、第二直流輸入端、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第五開關器件和第六開關器件，以及第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第十二極管；本發明實施例還公開了具有該單相半橋三電平電路的逆變器，在同時需要單位功率因數和非單位功率因數應用的場合時，開關器件選擇范圍大，并且能夠降低開關器件損耗、延長開關器件的使用壽命，并提高了整體轉換效率。
文檔編號H02M7/487GK102780412SQ20121022322
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者劉鑫, 張彥虎, 申潭, 胡兵, 鄧君 申請人:陽光電源(上海)有限公司, 陽光電源股份有限公司