一种五电平双降压式并网逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种五电平双降压式并网逆变器，属于电力电子变换器技术领域。
【背景技术】
[0002]随着能源危机和环境污染问题日益严重，太阳能、风能、燃料电池等新能源发电技术成为世界各国关注和研究的热点。新能源发电系统按照是否与公共电网相连，分为并网运行和独立运行两种方式，其中，并网运行是新能源发电应用最普遍的方式，而并网逆变器作为新能源并网系统中的关键部件，提高其可靠性、效率和功率密度具有重要意义。
[0003]双降压式逆变器具有可靠性高，独立二极管续流等优点，但是其滤波电感半周期工作，故功率密度较低。针对上述问题，文献“Chen B, Gu B, Zhang L, et al.Ahigh-efficiency MOSFET transformerless inverter for nonisolated microinverterapplicat1ns.1EEE Trans on Power Electronics, 2015, 30(7):3610_3622” 提出一种双降压式逆变器拓扑，如图1所示。该逆变器拓扑使得滤波电感可以全周期工作，因此，提高了逆变器的功率密度。但是，该拓扑中存在多支冗余二极管，且桥臂输出为三电平，故需进一步优化拓扑结构，采用同样的器件数量，提高逆变器的功率密度和变换效率。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种五电平双降压式并网逆变器。
[0005]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
[0006]—种五电平双降压式并网逆变器，包括输入直流源Ud。、输入分压电容支路(1)、中点钳位支路(2)、全桥功率支路(3)、共模电感支路(4)和输出滤波支路(5);
[0007]所述输入分压电容支路(I)包括第一分压电容CdtlJP第二分压电容C d(:2;
[0008]所述中点钳位支路(2)包括第七功率开关管S7、第八功率开关管S8和第三功率二极管D3及第四功率二极管D 4;
[0009]所述全桥功率支路(3)包括第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5、第六功率开关管S6、第一功率二极管D1和第二功率二极管D2;
[0010]所述输出滤波支路(5)包括第一滤波电感Lfl、第二滤波电感Lf2和滤波电容C f0
[0011]作为一种实施例，前述共模电感支路(4)包括第一共模滤波电感Lnil和第二共模滤波电感Lni2;
[0012]所述输入直流源Ud。正输出端分别与第一分压电容Ctfcl的正极、第一功率开关管S I的漏极和第三功率开关管S3的漏极连接；输入直流源U d。负输出端分别与第二分压电容C dc2的负极、第二功率开关管S2的源极和第四功率开关管S 4的源极连接；
[0013]所述第一分压电容Cdel的负极分别与第二分压电容Cde2的正极、第三功率二极管D3的阳极、第四功率二极管D4的阴极连接；
[0014]所述第三功率二极管D3的阴极与第七功率开关管S7的漏极连接；第七功率开关管\的源极分别与第一功率开关管S i的源极、第五功率开关管S5的源极及第一共模滤波电感Lnil的一个同名端连接；
[0015]所述第四功率二极管D4的阳极与第八功率开关管S8的源极连接；第八功率开关管S8的漏极分别与第二功率二极管02的阳极、第四功率开关管S4的漏极及第一共模滤波电感Lnil的另一个同名端连接；
[0016]所述第一共模滤波电感Lnil的两个非同名端连接后再与第一滤波电感L fl的一端连接;
[0017]所述第五功率开关管S5的漏极与第一功率二极管D1的阴极连接，第一功率二极管0:的阳极分别与第二功率开关管S 2的漏极及第二共模滤波电感L ?2的一个同名端连接；
[0018]所述第六功率开关管S6的漏极与第二功率二极管D2的阴极连接；第六功率开关管S6的源极分别与第三功率开关管S3的源极及第二共模滤波电感Lni2的另一个同名端连接；
[0019]所述第二共模滤波电感Lni2的两个非同名端连接后再与第二滤波电感L ^的一端连接;
[0020]所述第一滤波电感Lfl的另一端分别与滤波电容C f的一端和电网的一端连接；
[0021]所述第二滤波电感Lf2的另一端分别与滤波电容Cf的另一端和电网的另一端连接。
[0022]作为另一种实施例，前述共模电感支路⑷包括共模滤波电感Lni;
[0023]所述输入直流源Ud。正输出端分别与第一分压电容Ctfcl的正极、第一功率开关管S I的漏极和第三功率开关管S3的漏极连接；输入直流源U d。负输出端分别与第二分压电容C dc2的负极、第二功率开关管S2的源极和第四功率开关管S 4的源极连接；
[0024]所述第一分压电容Cdel的负极分别与第二分压电容Cde2的正极、第三功率二极管D3的阳极、第四功率二极管D4的阴极连接；
[0025]所述第三功率二极管D3的阴极与第七功率开关管S7的漏极连接；第七功率开关管\的源极分别与第一功率开关管S i的源极、第五功率开关管S5的源极、共模滤波电感Lni的一个同名端连接；
[0026]所述第四功率二极管D4的阳极与第八功率开关管S8的源极连接；第八功率开关管38的漏极分别与第二功率二极管D 2的阳极、第四功率开关管S 4的漏极、共模滤波电感Lni的另一个同名端连接；
[0027]所述共模滤波电感Lni的两个非同名端连接后再与第一滤波电感L fl的一端连接；
[0028]所述第五功率开关管S5的漏极与第一功率二极管D i的阴极连接，第一功率二极管0:的阳极分别与第二功率开关管S 2的漏极、第六功率开关管S 6的源极和第二滤波电感L f2的一端连接；
[0029]所述第六功率开关管S6的漏极与第二功率二极管D 2的阴极连接；
[0030]所述第一滤波电感Lfl的另一端分别与滤波电容C f的一端和电网的一端连接；
[0031]所述第二滤波电感Lf2的另一端分别与滤波电容Cf的另一端和电网的另一端连接。
[0032]作为再一种实施例，前述共模电感支路(4)包括共模滤波电感Lni;
[0033]所述输入直流源Ud。正输出端分别与第一分压电容Ctfcl的正极、第一功率开关管S I的漏极和第三功率开关管S3的漏极连接；输入直流源Ud。负输出端分别与第二分压电容C dc2的负极、第二功率开关管S2的源极和第四功率开关管S 4的源极连接；
[0034]所述第一分压电容Cdel的负极分别与第二分压电容Cde2的正极、第三功率二极管D3的阳极、第四功率二极管D4的阴极连接；
[0035]所述第三功率二极管D3的阴极与第七功率开关管S7的漏极连接；第七功率开关管\的源极分别与第一功率开关管S i的源极、第五功率开关管S 5的源极、第四功率开关管S 4的漏极、第八功率开关管&的漏极和第一滤波电感L fl的一端连接；
[0036]所述第四功率二极管D4的阳极与第八功率开关管S s的源极连接；
[0037]所述第五功率开关管S5的漏极与第一功率二极管D i的阴极连接，第一功率二极管D1的阳极分别与第二功率开关管S2的漏极、共模滤波电感Lni的一个同名端连接；
[0038]所述第六功率开关管S6的漏极与第二功率二极管D 2的阴极连，第六功率开关管S6的源极分别与第三功率开关管S3的源极、共模滤波电感L ?的另一个同名端连接；
[0039]所述共模滤波电感Lni的两个非同名端连接后再与第二滤波电感L f2的一端连接；
[0040]所述第一滤波电感Lfl的另一端分别与滤波电容C f的一端和电网的一端连接；
[0041]所述第二滤波电感Lf2的另一端分别与滤波电容Cf的另一端和电网的另一端连接。
[0042]又一种实施例中，前述共模电感支路(4)包括共模滤波电感Lni;
[0043]所述输入直流源Ud。正输出端分别与第一分压电容Ctfcl的正极、第一功率开关管S I的漏极和第三功率开关管S3的漏极连接；输入直流源U d。负输出端分别与第二分压电容C dc2的负极、第二功率开关管S2的源极和第四功率开关管S 4的源极连接；
[0044]所述第一分压电容Cdel的负极分别与第二分压电容Cde2的正极、第三功率二极管D3的阳极、第四功率二极管D4的阴极连接；
[0045]所述第三功率二极管D3的阴极与第七功率开关管S7的漏极连接；第七功率开关管\的源极分别与第一功率开关管S i的源极、第五功率开关管S5的源极、共模滤波电感Lni的一个同名端连接；
[0046]所述第四功率二极管D4的阳极与第八功率开关管S8的源极连接；第八功率开关管38的漏极分别与第二功率二极管D 2的阳极、第四功率开关管S 4的漏极、共模滤波电感Lni的一个非同名端和第一滤波电感Lfl的一端连接；
[0047]所述第五功率开关管S5的漏极与第一功率二极管D i的阴极连接，第一功率二极管阳极分别与第二功率开关管S 2的漏极和共模滤波电感Lj]另一个非同名端连接；
[0048]所述第六功率开关管S6的漏极与第二功率二极管D2的阴极连接；第六功率开关管S6的源极分别与第三功率开关管S3的源极、共模滤波电感Lni