一种三相Buck-boost升降压型三电平逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电子变换器技术领域的逆变器，尤其涉及一种三相Buck-boost 升降压型三电平逆变器。
【背景技术】
[0002] 逆变器作为一种电力电子设备，其基本作用是将直流输入电源转换成交流电源， 满足负载或电网的负荷要求。其中单相逆变器主要应用在中小功率场合，结构简单、成本较 低；而三相逆变器由于其结构特点，适用于更大功率场合，广泛应用在光伏并网、电机驱动、 航空电源等各种工业场合。
[0003] 传统三相逆变器主要包括三相半桥型两电平逆变器拓扑、三相中点钳位型三电平 逆变器等拓扑，其共同特点是输出电压幅值低于输入电压、属于降压型逆变器。而上述降压
【主权项】
1. 一种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，它包括直流母线、十二个开关管、六 个二极管、=个电感和九个电容；其特征在于； 直流母线的P端通过第一开关管Si与第二开关管S 2的一端、第一二极管D 1的一端相 连；第二开关管S2的另一端与第S开关管S 3的一端、第一电感L 1的一端相连；第一电感L 1 的另一端与直流母线的N端相连；直流母线的P端通过第一电容Cl与第一二极管D 1的另一 端、第二二极管化的一端、第二电容C 2的一端相连；第二二极管D 2的另一端与第S开关管 S3的另一端、第四开关管S 4的一端相连；第四开关管S 4的另一端与第二电容C 2的另一端、 第^；：电容(：7的一端、^相负载或^相电网的A相连接于点A ; 直流母线的P端通过第五开关管S5与第六开关管S e的一端、第S二极管D 3的一端相 连；第六开关管Se的另一端与第^；：l开关管S 7的一端、第二电感L 2的一端相连；第二电感L 2 的另一端与直流母线的N端相连；直流母线的P端通过第S电容C3与第S二极管D 3的另一 端、第四二极管〇4的一端、第四电容C 4的一端相连；第四二极管D 4的另一端与第走开关管 S,的另一端、第八开关管S 8的一端相连；第八开关管S 8的另一端与第四电容C 4的另一端、 第八电容Cs的一端、S相负载或S相电网的B相连接于点B ; 直流母线的P端通过第九开关管Sg与第十开关管S 1。的一端、第五二极管D 5的一端相 连；第十开关管Si。的另一端与第十一开关管Sii的一端、第S电感Ls的一端相连；第S电感 Ls的另一端与直流母线的N端相连；直流母线的P端通过第五电容C 5与第五二极管D 5的另 一端、第六二极管化的一端、第六电容C e的一端相连；第六二极管D e的另一端与第十一开 关管Sii的另一端、第十二开关管S 12的一端相连；第十二开关管S 12的另一端与第六电容C e 的另一端、第九电容Cg的一端、S相负载或S相电网的C相连接于点C ; 第走电容C,的另一端、第八电容C 8的另一端和第九电容C g的另一端连接于点M，S相 负载或S相电网连接于点0。
2. 根据权利要求1所述的一种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，其特征在于： 第^；：电容(：7、第八电容〇8和第九电容C曲连接点M与直流母线N端连接。
3. 根据权利要求1所述的一种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，其特征在于： 在直流母线P端与N端之间接入串联的第一抑制电容Cti和第二抑制电容C 第一抑制电 容Cti与第二抑制电容C t速接于点H，将第一抑制电容C U、第二抑制电容Ct2的连接点H与 第^；：电容(：7、第八电容〇8、第九电容&的连接点M相连。
4. 根据权利要求1或2所述的一种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，其特征在 于；在直流母线的P端与N端之间接入串联的第一分压电容C"i和第二分压电容0。2,第一分 压电容C"i与第二分压电容C 连接于J点，替代其中任意一相对应的二极管、电感、错位电 容和开关管，并将该相对应的负载或电网接到第一分压电容C"i与第二分压电容C。,的连接 点J ;A相包括：第一二极管〇1、第二二极管〇2、第一电感Li、第一电容Cl、第二电容C2、第一 开关管Si、第二开关管S2、第=开关管S3和第四开关管S 4;B相包括：第=二极管D 3、第四二 极管〇4、第二电感1^2、第=电容〔3、第四电容〔4、第五开关管55、第六开关管Se、第^；：开关管S, 和第八开关管Ss;C相包括：第五二极管D 5、第六二极管化、第=电感Ls、第五电容Cs、第六电 容Ce、第九开关管Sg、第十开关管Si。、第十一开关管Sii和第十二开关管S 12。
5. -种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，它包括直流母线、十二个开关管、S 个电感和六个电容；其特征在于： 直流母线的P'端通过第一开关管Si'与第二开关管S2'的一端、第一电容Cl'的一 端相连，第二开关管S,'的另一端与第=开关管S3'的一端、第一电感L/的一端相连，第 一电感L/的另一端与直流母线的N'端相连，第S开关管S3'的另一端与第一电容C/ 的另一端、第四开关管S/的一端相连，第四开关管S/的另一端与第四电容C/的一端、 S相负载或S相电网的A相连接于点A'; 直流母线的P'端通过第五开关管S。'与第六开关管Se'的一端、第二电容C,'的一 端相连，第六开关管Se'的另一端与第走开关管S/的一端、第二电感IV的一端相连，第 二电感L,'的另一端与直流母线的N'端相连，第走开关管S/的另一端与第二电容C,' 的另一端、第八开关管Ss'的一端相连，第八开关管Ss'的另一端与第五电容Cs'的一端、 S相负载或S相电网的B相连接于点B'; 直流母线的P'端通过第九开关管Sg'与第十开关管Si。'的一端、第S电容C3'的一 端相连，第十开关管Si。'的另一端与第十一开关管Sii'的一端、第S电感IV的一端相 连，第S电感IV的另一端与直流母线的N'端相连，第十一开关管S。'的另一端与第S 电容C3'的另一端、第十二开关管Si2'的一端相连，第十二开关管S。'的另一端与第六电 容Ce'的一端、S相负载或S相电网的C相连接于点C'; 第四电容C/的另一端、第五电容C。'的另一端和第六电容(V的另一端连接于点 M'，S相负载或S相电网连接于点0'。
6. 根据权利要求5所述的一种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，其特征在于： 第四电容C/、第五电容(V和第六电容Ce'的连接点M'与直流母线的N'端连接。
7. 根据权利要求5所述的一种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，其特征在于： 在直流母线的P'端与N'端之间接入串联的第一抑制电容Cti'和第二抑制电容Ct2'，第 一抑制电容Cti'与第二抑制电容Ct2'连接于点H'，将第一抑制电容Cti'、第二抑制电容 Ct2'的连接点H'与第四电容C/、第五电容(V和第六电容(V的连接点M'相连。
8. 根据权利要求5或6所述的一种S相Buck-boost升降压型S电平逆变器，其特征 在于；在直流母线的P'端与N'端之间接入串联的第一分压电容C。/和第二分压电容 ，第一分压电容C。/与第二分压电容(："2'连接于J'点，替代其中任意一相对应的电 感、飞跨电容和开关管，将该相对应的负载或电网接到第一分压电容C。/与第二分压电容 的连接点J' ;A相包括：第一电感L/、第一电容(V、第一开关管Si'、第二开关管 S2'、第^开关管S3'和第四开关管S/ ;B相包括：第二电感IV、第二电容C2'、第五开关 管55'、第六开关管56'、第^;：开关管S7'和第八开关管58';(：相包括；第立电感1^、第 S电容C3'、第九开关管Sg'、第十开关管Si。'、第十一开关管S。'和第十二开关管Si2'。
【专利摘要】本发明公开了一种三相Buck-boost升降压型三电平逆变器，其电路形式包括直流母线、开关管、二极管、电感和电容。本发明的有益效果是：可以在无需变压器或前级直流变换器的情况下应用到升降压型场合，体积小、效率高、成本低；可以实现输出电压幅值大于或者小于输入电压幅值，输出电压范围大；最大直流电压利用率高，在负荷同样三相负载或三相电网要求的情况下，需要的直流母线电压低；具备共模抑制能力；开关管电压应力是三相Buck-boost逆变器等传统升降压逆变器的一半，更适合应用到中高电压场合。
【IPC分类】H02M7-483
【公开号】CN104601025
【申请号】CN201510020515
【发明人】郭小强, 李建, 贾晓瑜, 卢志刚
【申请人】燕山大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月15日