多电平逆变器的制造方法
【专利摘要】公开了一种多电平逆变器，其具有足够提高效率同时减少导电损耗的构造，该多电平逆变器包括整流器、平滑单元和逆变器单元，其中，逆变器单元包括置于第一节点和第一输出端之间的第一开关单元、置于第二节点和第一输出端之间的第二开关单元、置于第三节点和第一输出端之间的第三开关单元、置于第一节点和第二输出端之间的第四开关单元、置于第二节点和第二输出端之间的第五开关单元以及置于第三节点和第二输出端之间的第六开关单元。
【专利说明】多电平逆变器
【技术领域】
[0001]按照本公开的示例性实施例的教导主要涉及一种逆变器，并且更特别地，涉及一种多电平中压逆变器。
【背景技术】
[0002]通常，多电平中压逆变器是具有线间电压的rms (均方根)值在600V以上的输入电力的逆变器，并且具有输出相电压中的若干个级。多电平中压逆变器一般性地用于驱动风扇、泵、压缩机、牵引机、起重机和输送机(作为非限制性的示例)的范围从几kW到几丽负载量的大惯性的工业负载。
[0003]多电平逆变器的一种形式是级联H桥(Cascaded Η-Bridge, CHB)逆变器构造，其采用多个串联连接的H桥逆变器以用于驱动各个电动机绕组相，或者多电平逆变器的一种形式是从CHB逆变器变形而来的级联NPC (Neutral Point Clamped,中性点钳位)逆变器。近来所使用的NPC逆变器相比传统的级联CHB逆变器由于更小的尺寸是有利的。在各种领域中广泛使用的多电平逆变器需要更高的效率和更少元件数量的拓扑。
【发明内容】
[0004]本公开在于提供一种多电平逆变器，其被构造成具有能够通过减少导电损耗来增加效率的结构。
[0005]在本公开的一个一般方案中，提供了一种多电平逆变器，该多电平逆变器包括:
[0006]整流器，其被构造成通过接收3-相的第一相电压而提供整流的第一整流电压和通过接收3-相的第二相电压提供第二整流电压；
[0007]平滑单元，其被构造成通过接收由所述整流器整流的第一整流电压和第二整流电压来提供彼此不同电平的电压给彼此不同的第一节点到第三节点；以及
[0008]逆变器单元，其形成有多个开关用于传送由所述平滑单元提供的三个电平的电压，其中
[0009]逆变器单元包括置于第一节点和第一输出端之间的第一开关单元、置于第二节点和第一输出端之间的第二开关单元、置于第三节点和第一输出端之间的第三开关单元、置于第一节点和第二输出端之间的第四开关单元、置于第二节点和第二输出端之间的第五开关单元以及置于第三节点和第二输出端之间的第六开关单元。
[0010]优选地，但非必须地，第一开关单元到第六开关单元可以包括功率半导体和二极管。
[0011]优选地，但非必须地，所述第二开关单元可以包括:具有从第二节点到第一输出端的电流方向性的第一二极管；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性的第一功率半导体；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且串联连接到第一二极管的第二二极管；以及具有与第一功率半导体的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
[0012]优选地，但非必须地，第一开关单元可以包括:具有从第一输出端到第一节点的电流方向性的第一二极管；以及具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第一二极管的一侧连接到另一侧的第一功率半导体。
[0013]优选地，但非必须地，第三开关单元可以包括:具有从第三节点到第一输出端的电流方向性的第二二极管；以及具有与第二二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
[0014]优选地，但非必须地，第五开关单元可以包括:具有从第二节点到第二输出端的电流方向性的第一二极管；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第一二极管的一侧连接到另一侧的第一功率半导体；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且串联连接到第一二极管的第二二极管；以及具有与第一功率半导体的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
[0015]优选地，但非必须地，第四开关单元可以包括:具有从第二输出端到第一节点的电流方向性的第一二极管；以及具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第一二极管的一侧连接到另一侧的第一功率半导体。
[0016]优选地，但非必须地，第六开关单元可以包括:具有从第三节点到第二输出端的电流方向性的第二二极管；以及具有与第二二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
[0017]优选地，但非必须地，平滑单元可以包括串联连接的第一电容器和第二电容器，其中所述第一电容器接收来自一侧和另一侧的第一整流电压，第二电容器接收来自一侧和另一侧的第二整流电压，并且其中第一电容器和第二电容器的一侧节点、公共节点和另一侧节点分别为第一节点到第三节点。
[0018]优选地，但非必须地，所述整流器可以包括:第一二极管和第二二极管，该第一和第二二极管连接第一电容器和第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第一相电压的第一相电压；第三二极管和第四二极管，该第三和第四二极管连接第一电容器和第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第一相电压的第二相电压；以及第五二极管和第六二极管，该第五和第六二极管连接第一电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第一相电压的第三相电压；第七二极管和第八二极管，该第七和第八二极管连接第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第二相电压的第一相电压；第九二极管和第十二极管，该第九和第十二极管连接第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第二相电压的第二相电压；以及第十一二极管和第十二二极管，该第十一和第十二二极管连接第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第二相电压的第三相电压。
[0019]优选地，但非必须地，所述平滑单元可以包括串联连接的第一电容器到第四电容器，其中第一电容器的一侧和第二电容器的另一侧分别为第一节点和第二节点，第四电容器的另一侧是第三节点，通过第一电容器的一侧和第二电容器的另一侧提供第一整流电压，通过第三电容器的一侧和第四电容器的另一侧提供第二整流电压。
[0020]优选地，但非必须地，多电平逆变器可以进一步包括移相变换器，该移相变换器包括多个单位功率单元(unit power cells),所述多个单位功率单元形成有整流器、平滑单元以及逆变器单元，所述移相变换器通过接收3-相电压来提供具有预定相位的电力信号给单位功率单元。
[0021]本公开的有益效果
[0022]如此描述的根据本公开的多电平逆变器具有的有益效果在于，由于通过使用新型多电平逆变器，相比传统的串联连接的NPC逆变器而言功率半导体二极管的数量减少并且导电损耗减少，所以提高了效率同时减少了成本和尺寸。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为图示出根据本公开的包括逆变器的功率转换电路的框图。
[0024]图2为图示出图1中所图示的各个单位功率单元的结构的电路图。
[0025]图3为图示出包括另一逆变器的功率转换电路的框图。
[0026]图4为图示出图2中所图示的各个单位功率单元的结构的框图。
[0027]图5到图10为图示出图1和图2中所图示的逆变器单元的操作的电路图。
[0028]图11为图示出根据本公开的第一示例性实施例的单位功率单元的电路图。
[0029]图12为图示出根据本公开的第二示例性实施例的单位功率单元的电路图。
[0030]图13和图14为图示出使用三个单位功率单元和五个单位功率单元的功率转换电路的框图。
[0031]图15到图20为图示出图11和图12中所图示的逆变器单元的操作的电路图。
【具体实施方式】
[0032]这里描述的以下实施例意图解释实践本公开的已知模式并且意图易于使本领域其他技术人员能够使用所附附图来利用本公开。
[0033]图1为图示出根据本公开的包括逆变器的功率转换电路的框图。
[0034]参见图1，包括移相变换器和多电平中压逆变器的功率转换电路101包括输入3-相电力102、3_相电动机103、移相变换器104和单位功率单元105a?105f。输入3-相电力102意指线间电压的rms (均方根)值在600V以上的输入电力。3-相电动机103是功率转换电路的负载。移相变换器104的原绕组具有3-相Y形绕组形状，并且二次绕组具有总共12个绕组，各个绕组相对于原绕组具有_15°、0°、15°、和30°的相位差。S卩，二次绕组的结构由单位功率单元105a?105f中的功率单元的数量确定。
[0035]单位功率单元105a?105f的各个输出电压为5电平。充当负载的3_相电动机103对于各个相形成有两个单位功率单元，并且如果需要，单位功率单元的数量是可扩展的。单位功率单元105a和105b的输出被串联连接以输出所负载的3-相电动机的“a”相电压，并且单位功率单元105c和105d输出“b”相电压，单位功率单元105e和105f输出“c”相电压。单位功率单元105a、105c、105e被连接到移相变换器104的输出中的具有-15°和O0相位的输出，并且单位功率单元105b、105d、105f被连接到移相变换器104的输出中的具有15°和30°相位的输出。
[0036]图2为图示出图1中所图示的各个单位功率单元的结构的电路图。
[0037]参见图2，单位功率单元包括二极管整流器201、平滑单元202以及被构造成合成输出电压的逆变器单元203。二极管整流器201接收两个3-相电力，其中输入电力是图1的移相变换器104的输出电压。将二极管整流器201的输出传送到两个串联连接的直流链(DC link)电容器，其中这两个直流链电容器中的每一个具有相同的电容值。逆变器单元203被构造成合成输出电压，其中输出的线间电压是5个电平。
[0038]图3为图示出包括另一逆变器的功率转换电路的框图。
[0039]参见图3，功率转换电路301包括输入3-相电力302、3_相电动机303、移相变换器304和单位功率单元305a?305c。输入3-相电力302意指线间电压的rms (均方根)值在600V以上的输入电力。3-相电动机303是功率转换电路的负载。移相变换器304的原绕组具有3相Y形绕组形状，并且二次绕组具有总共12个绕组，各个绕组相对于原绕组具有_15°、0°、15°、和30°的相位差。即，二次绕组的结构由单位功率单元305a?305c中的功率单元的数量确定。单位功率单元305a?305c能够合成5-电平的输出电压。单位功率单元305a能够输出所负载的3-相电动机303的“a”相电压，单位功率单元305b能够输出“b ”相电压，并且单位功率单元305c能够输出“ c ”相电压。
[0040]图4为图示出图3中所图示的各个单位功率单元的结构的内部电路图，该电路包括二极管整流器401、电容器402和被构造成合成输出电压的逆变器单元403。图4图示了四个输入端二极管整流器401，并且逆变器单元403的操作基本上与图2的相同。但是，用于单位功率单元的功率器件的额定电压值和额定电流值可以响应于图2和图4中的单位功率单元中所需的输出而变化。单位功率单元的输出电压能够呈现达到5个电平。
[0041]图5到图10为图示出图1和图2中所图示的逆变器单元的操作的电路图。接下来，将参照图1到图11描述逆变器单元的操作。特别地，描述将集中在图1和图2中所图示的逆变器单元的操作上。
[0042]图2中所图示的逆变器单元203的一个桥臂(leg)是这样的:四个开关单元203a、203b,203c,203d串联连接，并且输出电压由开关单元的操作来限定。
[0043]开关单元203a、203c的操作是互补的，并且开关单元203b、203d的操作也是互补的。因而，当假定DC端处串联连接的电容器202的电压分别为E时，并且当开关单元203a、203b接通时，开关单元203c、203d变为切断，并且此时输出的极电压变为E。而且，当开关单元203a、203c接通时，开关单元203b、203d变为切断以使得输出的极电压为零。同样地，当开关单元203a、203b切断时，开关单元203c、203d变为接通以使得输出的极电压为_E。
[0044]当使用如此定义的输出的极电压时，各个单位单元(unit cell)的线间电压具有2E、E、0、-E和-2E这五个电平。由于各个单位单元的线间电压被定义为5个电平，则可由图3的单位功率单元305a、305b合成的电压现在具有4E、3E、2E、E、0、_E、-2E、-3E、-4E这九个电平，并且负载电动机303的输出线间电压现在可以具有8E、7E、6E、5E、4E、3E、2E、E、
O、-E、-2E、-3E、-4E、-5E、-6E、-7E、-8E 这 17 个电平。
[0045]基于三角载波的类型，可以将多电平中压逆变器的PWM方法划分成移相PWM和移动电平PWM(Level shifted PWM)，并且根据本公开的使用单相NPC逆变器的多电平逆变器主要由移动电平PWM操作。此外，移动电平PWM基于载波的相位而划分成iro (同相层叠)、apod(交替反相层叠)以及pod(正负反相层叠)，并且iro(同相层叠)方法一般在输出电压的谐波方面极佳。因而，将在本发明中主要使用iro方法的移动电平PWM来描述多电平中压逆变器的电压合成方法。
[0046]当输出极电压分别被确定为E、0、-E时，基于电流方向的功率半导体的导电状态可以如在图5到图10中所图示。
[0047]图5图示出了当输出极电压为O并且输出电流为正的时开关单元的导电状态，图6图示出了当输出极电压为E并且输出电流为正的时的导电状态，以及图7图示出了当输出极电压为-E并且输出电流为正的时的导电状态。图5图示出了二极管和开关单元导电的导电状态，图6图示出了两个开关导电的导电状态，以及图7图示出了两个二极管导电的导电状态。
[0048]图8图不出了当输出极电压为O并且输出电流为负的时开关单兀的导电状态，图9图示出了当输出极电压为E并且输出电流为负的时的导电状态，以及图10图示出了当输出极电压为-E并且输出电流为负的时的导电状态。图8图示出了二极管和开关单元导电的导电状态，图9图示出了两个二极管导电的导电状态，以及图10图示出了两个开关单元导电的导电状态。
[0049]如图5到图10中所讨论的，能够断定两个功率半导体一直导电。级联NPC(中性点钳位)逆变器相比于传统的级联CHB逆变器由于更小的尺寸是有利的，但是由于两个功率半导体在电压合成中一直连续导电而遭遇不利，导致难以提高效率并且相对地增加了散热设备的尺寸。
[0050]因而，本公开提出级联T-型NPC(中性点钳位)逆变器，其被构造成虽然与级联NPC逆变器的性能相同但是减少了所需功率半导体器件的数量并且减少了导电损耗。根据本公开的级联T-型NPC逆变器由于逆变器单元所改变的结构而能够减少导电的功率半导体器件的平均数量，并且通过易于散热的设计来减少导电损耗，由此系统的尺寸和成本能够减少。本公开所提出的单位功率单元可以应用到图1和图3的系统。
[0051]图11为图示出根据本公开的第一示例性实施例的单位功率单元的电路图。
[0052]参见图11，单位功率单元包括整流器1101、平滑单元1102以及逆变器单元1103。整流器1101用于对所提供的AC电压整流。平滑单元1102起的作用是通过包括电容器来提供由整流器1101整流的电压到处于不同电压电平的彼此不同的第一节点到第三节点A、B、C。逆变器单元1103包括多个开关1103a?1103h以传送由平滑单元1102提供的三个不同的电压电平。
[0053]逆变器单元1103包括置于第一节点A和第一输出端OUTl之间的第一开关单元1103a、置于第二节点B和第一输出端OUTl之间的第二开关单元1103b、置于第三节点C和第一输出端OUTl之间的第三开关单元1103c、置于第一节点A和第二输出端0UT2之间的第四开关单元1103d、置于第二节点B和第二输出端0UT2之间的第五开关单元1103e以及置于第三节点C和第二输出端0UT2之间的第六开关单元1103f。一个开关单元被构造成使得二极管和功率半导体的各个电流方向被反向，其中功率半导体可以包括IGBT(绝缘栅双极晶体管)或功率MOSFET (金属氧化物硅场效应晶体管)。
[0054]将形成在平滑单元1102上的电容器连接到整流器1101，并且电容器可以另外地串联和/或并联地形成到整流器1101的输出端。逆变器单元1103是单T-型NPC逆变器。开关单元1103a、1103b、1103c、1103d可以形成桥臂并且开关单元1103e、1103f、1103g、1103h可以形成另一桥臂，由此能够使用两个桥臂之间的电势差来合成输出电压。
[0055]图12为根据本公开的第二示例性实施例的单位功率单元的电路图。
[0056]参见图12，根据本公开的第二示例性实施例的单位功率单元包括整流器1201、平滑单元1202和逆变器单元1203，其中根据本公开的第二示例性实施例的单位功率单元的逆变器单元1203在构造上与根据本公开的第一示例性实施例的单位功率单元的逆变器单元相同，但是整流器1201在构造方面与第一示例性实施例不同。
[0057]尽管由本公开的示例性实施例所提出的级联T-型NPC逆变器具有与图1和图3中的描述相同的操作原理，但是，当针对电动机的各相以多于三个单位功率单元作出构造时，图1的移相变换器104和图3的移相变换器中的相位角和输出端的数量必须适当地改变。
[0058]图13和图14为图示出使用三个单位功率单元和五个单位功率单元的功率转换电路的框图。
[0059]参见图13，功率转换电路可以包括多电平逆变器1301、3_相电压源1302和3_相电动机1303。3-相电压源1302提供具有范围在600V以上的输入线间电压的均方根值的电压。3-相电动机1303是作为功率转换电路1303的负载的3-相电动机。多电平逆变器包括移相变换器1304和单位功率单元1305a?1305i。移相变换器1304的相位角可以响应于应用方法而变化。单位功率单元1305a?1305i能够合成5个电平的输出电压。
[0060]单位功率单元1305a、1305b、1305c输出“a”相电压，单位功率单元1305d、1305e、1305f输出“b”相电压，而单位功率单元1305g、1305h、1305?输出“c”相电压。
[0061]图14图示出了使用图11的单位功率单元来为电动机的各个相设计五个单位功率单元的情况。
[0062]功率转换电路可以包括多电平逆变器1401、3_相电压源1402以及3_相电动机1403。多电平逆变器1401可以包括单位功率单元1405a?1405ο和移相变换器1404。3-相电压源1402提供具有范围在600V以上的输入线间电压的均方根值的电压。3-相电动机1403是作为功率转换电路1403的负载的3-相电动机。移相变换器1404的相位角可以响应于应用方法而变化。单位功率单元1405a?1405ο能够合成5个电平的输出电压。
[0063]单位功率单元1405a、1405b、1405c、1405d、1405e输出“a”相电压，单位功率单元1405f、1405g、1405h、14051、1405 j 输出 “b” 相电压，而单位功率单元 1405k、14051、1405m、1405n、1405o输出“c”相电压。如图13和图14中所图示的系统可以使用图12的单位功率单元来具体化。
[0064]图15到图20为图示出图11和图12中所图示的逆变器单元的操作的电路图。接下来，参见图11到图20，将具体描述根据本公开的示例性实施例的多电平逆变器的操作。
[0065]如图11和图12中所图示的，根据本公开的示例性实施例的逆变器单元可以通过单T-型NPC逆变器来具体化。
[0066]图11的逆变器单元的桥臂包括四个开关单元1103a、1103b、1103c、1103d，其中输出极电压由其操作来限定。开关单元1103a和1103c不能同时被接通，并且开关单元1103b和1103d也不能被同时接通。此外，开关单元1103a、1103b的操作是这样的:当彼此独立需要的输出极电压指令为正的时开关单元1103a、1103c工作，并且当输出极电压指令为负的时，开关单元1103b、1103d工作。
[0067]当串联连接到平滑单元的电容器两端的电压分别被定义为E并且输出极电压为正的时，开关单元1103a被接通，并且当开关单元1103c被切断时，输出为E的输出极电压，并且当开关单元1103a被切断并且开关单元1103c被接通时，输出极电压为零。当输出极电压指令为负的时，开关单元1103b被接通，并且当开关单元1103d被切断时，输出为-E的输出极电压，并且当开关单元1103b被切断并且开关单元1103d被接通时，输出为零的输出极电压。
[0068]当使用如此描述的输出极电压时，各个单位单元的输出线间电压可以具有2E、E、
0、-E、-2E这五个电平。图15到图20图示了当输出极电压被确定为Ε、0、-Ε时响应于电流方向的功率半导体的导电。
[0069]图15图不了当输出极电压为O并且输出电流为正的时导电的开关单兀，图16图示了当输出极电压为E并且输出电流为正的时导电的开关单元，以及图17图示了当输出极电压为-E并且输出电流为正的时导电的开关单兀。在图15中一个二极管和一个开关单兀是导电的，在图16中一个开关单元是导电的，而在图17中一个二极管是导电的。
[0070]图18图示了当输出极电压为O并且输出电流为负的时导电的开关单元，图19图示了当输出极电压为E并且输出电流为负的时导电的开关单元，以及图20图示了当输出极电压为-E并且输出电流为负的时导电的开关单元。在图18中一个二极管和一个开关单元是导电的，在图19中一个二极管是导电的，而在图20中一个开关单元是导电的。
[0071]进而，能够注意到的是，尽管在图15和图18中一个开关单元和一个二极管是导电的，但是在其余图中只有一个二极管或一个开关是导电的，相比于图5到图10，导电的功率半导体的平均数量减少。
[0072]因为当使用如此描述的根据本公开的多电平逆变器时在操作中被接通器件的数量减少，所以由功率半导体产生的损耗也能够减少，由此整个系统的效率能够增加，并且由此用于散热的散热元件的尺寸也能够减小。
[0073]如从之前中注意到的，使用新型多电平逆变器的根据本公开的示例性实施例的新的多电平逆变器相比于级联NPC逆变器而言能够有利地减少有效使用的功率半导体的数量，并且能够减少导电损耗，由此相比于传统的多电平逆变器能够提高效率，并且由此能够减少成本和尺寸。由于逆变器构造中的变化，上述优点能够通过平均导电功率半导体的数量减少来实现，并且能够通过易于散热的设计来具体化减少的导电损耗。
[0074]尽管已经参照之前的实施例和优点详细描述了本公开，但是在权利要求书的界限和范围内，众多替代、修改以及变形对那些本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，应当理解到，除非另外规定的情形，否则上述实施例不受之前描述的任意细节所限制，而是相反，应该在如所附权利要求书定义的范围内进行宽泛的解释。
【权利要求】
1.一种多电平逆变器，该多电平逆变器包括: 整流器，其被构造成通过接收3-相的第一相电压而提供整流的第一整流电压和通过接收3-相的第二相电压提供第二整流电压； 平滑单元，其被构造成通过接收由所述整流器整流的第一整流电压和第二整流电压来提供彼此不同电平的电压给彼此不同的第一节点到第三节点；以及 逆变器单元，其形成有多个开关用于传送由所述平滑单元提供的三个电平的电压，其中 所述逆变器单元包括置于第一节点和第一输出端之间的第一开关单元、置于第二节点和第一输出端之间的第二开关单元、置于第三节点和第一输出端之间的第三开关单元、置于第一节点和第二输出端之间的第四开关单元、置于第二节点和第二输出端之间的第五开关单元以及置于第三节点和第二输出端之间的第六开关单元。
2.如权利要求1所述的多电平逆变器，其中第一开关单元到第六开关单元包括功率半导体和二极管。
3.如权利要求1所述的多电平逆变器，其中所述第二开关单元包括:具有从第二节点到第一输出端的电流方向性的第一二极管；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性的第一功率半导体；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且串联连接到第一二极管的第二二极管；以及具有与第一功率半导体的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
4.如权利要求1所述的多电平逆变器，其中第一开关单元包括:具有从第一输出端到第一节点的电流方向性的第一二极管；以及具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第一二极管的一侧连接到另一侧的第一功率半导体。
5.如权利要求4所述的多电平逆变器，其中第三开关单元包括:具有从第三节点到第一输出端的电流方向性的第二二极管；以及具有与第二二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
6.如权利要求1所述的多电平逆变器，其中第五开关单元包括:具有从第二节点到第二输出端的电流方向性的第一二极管；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第一二极管的一侧连接到另一侧的第一功率半导体；具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且串联连接到第一二极管的第二二极管；以及具有与第一功率半导体的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
7.如权利要求1所述的多电平逆变器，其中第四开关单元包括:具有从第二输出端到第一节点的电流方向性的第一二极管；以及具有与第一二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第一二极管的一侧连接到另一侧的第一功率半导体。
8.如权利要求7所述的多电平逆变器，其中第六开关单元包括:具有从第三节点到第二输出端的电流方向性的第二二极管；以及具有与第二二极管的电流方向性相反的电流方向性并且将第二二极管的一侧连接到另一侧的第二功率半导体。
9.如权利要求1到8的任一项所述的多电平逆变器，其中所述平滑单元包括串联连接的第一电容器和第二电容器，其中所述第一电容器接收来自一侧和另一侧的第一整流电压，第二电容器接收来自一侧和另一侧的第二整流电压，并且其中第一电容器和第二电容器的一侧节点、公共节点和另一侧节点分别为第一节点到第三节点。
10.如权利要求9所述的多电平逆变器，其中所述整流器包括: 第一二极管和第二二极管，该第一和第二二极管连接第一电容器和第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第一相电压的第一相电压； 第三二极管和第四二极管，该第三和第四二极管连接第一电容器和第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第一相电压的第二相电压； 第五二极管和第六二极管，该第五和第六二极管连接第一电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第一相电压的第三相电压； 第七二极管和第八二极管，该第七和第八二极管连接第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第二相电压的第一相电压； 第九二极管和第十二极管，该第九和第十二极管连接第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第二相电压的第二相电压；以及 第十一二极管和第十二二极管，该第十一和第十二二极管连接第二电容器的一侧和另一侧，并且通过公共节点接收第二相电压的第三相电压。
11.如权利要求1到8的任一项所述的多电平逆变器，其中所述平滑单元包括串联连接的第一电容器到第四电容器，其中第一电容器的一侧和第二电容器的另一侧分别为第一节点和第二节点，第四电容器的另一侧是第三节点，通过第一电容器的一侧和第二电容器的另一侧提供第一整流电压，通过第三电容器的一侧和第四电容器的另一侧提供第二整流电压。
12.如权利要求1到8的任一项所述的多电平逆变器，进一步包括移相变换器，该移相变换器包括多个单位功率单元，所述多个单位功率单元形成有整流器、平滑单元以及逆变器单元，所述移相变换器通过接收3-相电压来提供具有预定相位的电力信号给单位功率单元。
【文档编号】H02M7/487GK104242713SQ201410247158
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】俞安橹 申请人:Ls产电株式会社