一種三相Buck-boost升降壓型三電平逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子變換器技術領域的逆變器，尤其涉及一種三相Buck-boost 升降壓型三電平逆變器。
【背景技術】
[0002] 逆變器作為一種電力電子設備，其基本作用是將直流輸入電源轉(zhuǎn)換成交流電源， 滿足負載或電網(wǎng)的負荷要求。其中單相逆變器主要應用在中小功率場合，結(jié)構(gòu)簡單、成本較 低；而三相逆變器由于其結(jié)構(gòu)特點，適用于更大功率場合，廣泛應用在光伏并網(wǎng)、電機驅(qū)動、 航空電源等各種工業(yè)場合。
[0003] 傳統(tǒng)三相逆變器主要包括三相半橋型兩電平逆變器拓撲、三相中點鉗位型三電平 逆變器等拓撲，其共同特點是輸出電壓幅值低于輸入電壓、屬于降壓型逆變器。而上述降壓
【主權項】
1. 一種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，它包括直流母線、十二個開關管、六 個二極管、=個電感和九個電容；其特征在于； 直流母線的P端通過第一開關管Si與第二開關管S 2的一端、第一二極管D 1的一端相 連；第二開關管S2的另一端與第S開關管S 3的一端、第一電感L 1的一端相連；第一電感L 1 的另一端與直流母線的N端相連；直流母線的P端通過第一電容Cl與第一二極管D 1的另一 端、第二二極管化的一端、第二電容C 2的一端相連；第二二極管D 2的另一端與第S開關管 S3的另一端、第四開關管S 4的一端相連；第四開關管S 4的另一端與第二電容C 2的另一端、 第^；：電容(：7的一端、^相負載或^相電網(wǎng)的A相連接于點A ; 直流母線的P端通過第五開關管S5與第六開關管S e的一端、第S二極管D 3的一端相 連；第六開關管Se的另一端與第^；：l開關管S 7的一端、第二電感L 2的一端相連；第二電感L 2 的另一端與直流母線的N端相連；直流母線的P端通過第S電容C3與第S二極管D 3的另一 端、第四二極管〇4的一端、第四電容C 4的一端相連；第四二極管D 4的另一端與第走開關管 S,的另一端、第八開關管S 8的一端相連；第八開關管S 8的另一端與第四電容C 4的另一端、 第八電容Cs的一端、S相負載或S相電網(wǎng)的B相連接于點B ; 直流母線的P端通過第九開關管Sg與第十開關管S 1。的一端、第五二極管D 5的一端相 連；第十開關管Si。的另一端與第十一開關管Sii的一端、第S電感Ls的一端相連；第S電感 Ls的另一端與直流母線的N端相連；直流母線的P端通過第五電容C 5與第五二極管D 5的另 一端、第六二極管化的一端、第六電容C e的一端相連；第六二極管D e的另一端與第十一開 關管Sii的另一端、第十二開關管S 12的一端相連；第十二開關管S 12的另一端與第六電容C e 的另一端、第九電容Cg的一端、S相負載或S相電網(wǎng)的C相連接于點C ; 第走電容C,的另一端、第八電容C 8的另一端和第九電容C g的另一端連接于點M，S相 負載或S相電網(wǎng)連接于點0。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，其特征在于： 第^；：電容(：7、第八電容〇8和第九電容C曲連接點M與直流母線N端連接。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，其特征在于： 在直流母線P端與N端之間接入串聯(lián)的第一抑制電容Cti和第二抑制電容C 第一抑制電 容Cti與第二抑制電容C t速接于點H，將第一抑制電容C U、第二抑制電容Ct2的連接點H與 第^；：電容(：7、第八電容〇8、第九電容&的連接點M相連。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，其特征在 于；在直流母線的P端與N端之間接入串聯(lián)的第一分壓電容C"i和第二分壓電容0。2,第一分 壓電容C"i與第二分壓電容C 連接于J點，替代其中任意一相對應的二極管、電感、錯位電 容和開關管，并將該相對應的負載或電網(wǎng)接到第一分壓電容C"i與第二分壓電容C。,的連接 點J ;A相包括：第一二極管〇1、第二二極管〇2、第一電感Li、第一電容Cl、第二電容C2、第一 開關管Si、第二開關管S2、第=開關管S3和第四開關管S 4;B相包括：第=二極管D 3、第四二 極管〇4、第二電感1^2、第=電容〔3、第四電容〔4、第五開關管55、第六開關管Se、第^；：開關管S, 和第八開關管Ss;C相包括：第五二極管D 5、第六二極管化、第=電感Ls、第五電容Cs、第六電 容Ce、第九開關管Sg、第十開關管Si。、第十一開關管Sii和第十二開關管S 12。
5. -種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，它包括直流母線、十二個開關管、S 個電感和六個電容；其特征在于： 直流母線的P'端通過第一開關管Si'與第二開關管S2'的一端、第一電容Cl'的一 端相連，第二開關管S,'的另一端與第=開關管S3'的一端、第一電感L/的一端相連，第 一電感L/的另一端與直流母線的N'端相連，第S開關管S3'的另一端與第一電容C/ 的另一端、第四開關管S/的一端相連，第四開關管S/的另一端與第四電容C/的一端、 S相負載或S相電網(wǎng)的A相連接于點A'; 直流母線的P'端通過第五開關管S。'與第六開關管Se'的一端、第二電容C,'的一 端相連，第六開關管Se'的另一端與第走開關管S/的一端、第二電感IV的一端相連，第 二電感L,'的另一端與直流母線的N'端相連，第走開關管S/的另一端與第二電容C,' 的另一端、第八開關管Ss'的一端相連，第八開關管Ss'的另一端與第五電容Cs'的一端、 S相負載或S相電網(wǎng)的B相連接于點B'; 直流母線的P'端通過第九開關管Sg'與第十開關管Si。'的一端、第S電容C3'的一 端相連，第十開關管Si。'的另一端與第十一開關管Sii'的一端、第S電感IV的一端相 連，第S電感IV的另一端與直流母線的N'端相連，第十一開關管S。'的另一端與第S 電容C3'的另一端、第十二開關管Si2'的一端相連，第十二開關管S。'的另一端與第六電 容Ce'的一端、S相負載或S相電網(wǎng)的C相連接于點C'; 第四電容C/的另一端、第五電容C。'的另一端和第六電容(V的另一端連接于點 M'，S相負載或S相電網(wǎng)連接于點0'。
6. 根據(jù)權利要求5所述的一種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，其特征在于： 第四電容C/、第五電容(V和第六電容Ce'的連接點M'與直流母線的N'端連接。
7. 根據(jù)權利要求5所述的一種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，其特征在于： 在直流母線的P'端與N'端之間接入串聯(lián)的第一抑制電容Cti'和第二抑制電容Ct2'，第 一抑制電容Cti'與第二抑制電容Ct2'連接于點H'，將第一抑制電容Cti'、第二抑制電容 Ct2'的連接點H'與第四電容C/、第五電容(V和第六電容(V的連接點M'相連。
8. 根據(jù)權利要求5或6所述的一種S相Buck-boost升降壓型S電平逆變器，其特征 在于；在直流母線的P'端與N'端之間接入串聯(lián)的第一分壓電容C。/和第二分壓電容 ，第一分壓電容C。/與第二分壓電容(："2'連接于J'點，替代其中任意一相對應的電 感、飛跨電容和開關管，將該相對應的負載或電網(wǎng)接到第一分壓電容C。/與第二分壓電容 的連接點J' ;A相包括：第一電感L/、第一電容(V、第一開關管Si'、第二開關管 S2'、第^開關管S3'和第四開關管S/ ;B相包括：第二電感IV、第二電容C2'、第五開關 管55'、第六開關管56'、第^;：開關管S7'和第八開關管58';(：相包括；第立電感1^、第 S電容C3'、第九開關管Sg'、第十開關管Si。'、第十一開關管S。'和第十二開關管Si2'。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三相Buck-boost升降壓型三電平逆變器，其電路形式包括直流母線、開關管、二極管、電感和電容。本發(fā)明的有益效果是：可以在無需變壓器或前級直流變換器的情況下應用到升降壓型場合，體積小、效率高、成本低；可以實現(xiàn)輸出電壓幅值大于或者小于輸入電壓幅值，輸出電壓范圍大；最大直流電壓利用率高，在負荷同樣三相負載或三相電網(wǎng)要求的情況下，需要的直流母線電壓低；具備共模抑制能力；開關管電壓應力是三相Buck-boost逆變器等傳統(tǒng)升降壓逆變器的一半，更適合應用到中高電壓場合。
【IPC分類】H02M7-483
【公開號】CN104601025
【申請?zhí)枴緾N201510020515
【發(fā)明人】郭小強, 李建, 賈曉瑜, 盧志剛
【申請人】燕山大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月15日