半桥五电平逆变器和所述第四单相半桥五电平逆变器的所述第八开关管均连接所述直 流电源的负端；
[0044] 所述第一单相半桥五电平逆变器、所述第二单相半桥五电平逆变器、所述第三单 相半桥五电平逆变器和所述第四单相半桥五电平逆变器的第一输入端均与所述第一电容 和所述第二电容的连接点相连；
[0045] 所述第一单相半桥五电平逆变器、所述第二单相半桥五电平逆变器、所述第三单 相半桥五电平逆变器和所述第四单相半桥五电平逆变器的第二输入端均与所述第二电容 和所述第三电容的连接点相连；
[0046] 所述第一单相半桥五电平逆变器、所述第二单相半桥五电平逆变器、所述第三单 相半桥五电平逆变器和所述第四单相半桥五电平逆变器的第三输入端均与所述第三电容 和所述第四电容的连接点相连；
[0047] 所述第一单相半桥五电平逆变器、所述第二单相半桥五电平逆变器、所述第三单 相半桥五电平逆变器和所述第四单相半桥五电平逆变器的输出端分别作为所述单相半桥 五电平逆变器的应用电路的四个交流输出端。
[0048] 本实用新型提供的单相半桥五电平逆变器中，各个二极管及各个开关管均为对称 连接，使得各个二极管的耐压等级无需考虑其在电路中的钳位点，因此无需选用不同型号 的二极管；并且由于各个开关管的对称连接，使得所述单相半桥五电平逆变器较现有技术 而言，降低了其开关管控制逻辑的复杂程度。
【附图说明】
[0049] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050] 图1是现有技术提供的单相半桥五电平逆变器的结构示意图；
[0051] 图2是本实用新型实施例提供的一种单相半桥五电平逆变器拓扑图；
[0052] 图3是本实用新型实施例提供的单相半桥五电平逆变器处于第一模态对应的拓 扑图；
[0053] 图4是本实用新型实施例提供的单相半桥五电平逆变器处于第二模态对应的拓 扑图；
[0054] 图5是本实用新型实施例提供的单相半桥五电平逆变器处于第三模态对应的拓 扑图；
[0055] 图6是本实用新型实施例提供的单相半桥五电平逆变器处于第四模态对应的拓 扑图；
[0056] 图7是本实用新型实施例提供的单相半桥五电平逆变器处于第五模态对应的拓 扑图；
[0057] 图8是本实用新型实施例提供的单相半桥五电平逆变器处于第六模态对应的拓 扑图；
[0058] 图9是本实用新型实施例提供的单相半桥五电平逆变器的输出信号波形图；
[0059] 图10是本实用新型实施例提供的单相全桥五电平逆变器拓扑图；
[0060] 图11是本实用新型实施例提供的三相三线制五电平逆变器拓扑图；
[0061] 图12是本实用新型实施例提供的三相四线制五电平逆变器拓扑图。
【具体实施方式】
[0062] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本 实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0063] 本实用新型提供一种单相半桥五电平逆变器，以解决现有技术中二极管选型存在 限制及开关管控制逻辑复杂的问题。
[0064] 具体的，所述单相半桥五电平逆变器，如图2所示，连接于直流电源的正端负端 Bus+与负端Bus-之间，与第一电容C1、第二电容C2第三电容C3及第四电容C4的串联支 路相联；所述单相半桥五电平逆变器包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、 第四二极管D4、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管 Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第九开关管Q9及第十开关管Q10 ;各个 开关管均包括体二极管或者反向并联一个二极管；其中：
[0065] 第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第 六开关管Q6、第七开关管Q7及第八开关管Q8依次串联连接于直流电源的正端Bus+与负端 Bus-之间；
[0066] 第九开关管Q9的第一端与第二开关管Q2及第三开关管Q3的连接点相连；第九开 关管Q9的第二端与第十开关管Q10的第一端相连，连接点为单相半桥五电平逆变器的输出 端；第十开关管Q10的第二端与第六开关管Q6及第七开关管Q7的连接点相连；
[0067] 第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极相连，连接点为所述单相半桥五电 平逆变器的第一输入端，与第一电容C1和第二电容C2的连接点相连；第一二极管D1的阴 极与第一开关管Q1与第二开关管Q2的连接点相连；第二二极管D2的阳极与第三开关管Q3 与第四开关管Q4的连接点相连；
[0068] 第四开关管Q4与第五开关管Q5的连接点为所述单相半桥五电平逆变器的第二输 入端，与第二电容C2及第三电容C3的连接点相连；
[0069] 第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极相连，连接点为所述单相半桥五电 平逆变器的第三输入端，与第三电容C3和第四电容C4的连接点相连；第三二极管D3的阴 极与第五开关管Q5与第六开关管Q6的连接点相连；第四二极管D4的阳极与第七开关管Q7 与第八开关管Q8的连接点相连。
[0070] 在具体的实际应用中，第一开关管Q1和第二开关管Q2反向并联的二极管可以是 额外增加的二极管，也可以是各自的体二极管，此处不做具体限定，视其应用环境而定，均 在本申请的保护范围内。
[0071] 本实施例提供的单相半桥五电平逆变器中，各个二极管及各个开关管均为对称连 接，使得各个二极管的耐压等级无需考虑其在电路中的钳位点，因此无需选用不同型号的 二极管；并且由于各个开关管的对称连接，使得所述单相半桥五电平逆变器较现有技术而 言，降低了其开关管控制逻辑的复杂程度。
[0072] 优选的，所述单相半桥五电平逆变器对应的六个工作模态分别为：
[0073] 第一模态：第一开关管Q1、第二开关管Q2及第九开关管Q9均导通，其余开关管均 截止；如图3中的实线所示，此时所述单相半桥五电平逆变器的电流流向为：直流电源的正 端Bus+ -第一开关管Q1 -第二开关管Q2 -第九开关管Q9 - A点；此时所述单相半桥五 电平逆变器的输出电压Uan(N点到A点之间的电压）为Udc/2 ;其中Udc为直流电源的正端 Bus+与负端Bus-之间的电压。
[0074] 第二模态：第四开关管Q4的体二极管或者与第四开关管Q4反向并联的二极管、第 三开关管Q3的体二极管或者与第三开关管Q3反向并联的二极管及第九开关管Q9均导通， 其余开关管均截止；如图4中的实线所示，此时所述单相半桥五电平逆变器的电流流向为： 点N -第四开关管Q4的体二极管或者与第四开关管Q4反向并联的二极管一第三开关管Q3 的体二极管或者与第三开关管Q3反向并联的二极管一第九开关管Q9 - A点；此时所述单 相半桥五电平逆变器的输出电压UAN为0。
[0075] 第三模态：第一开关管Q1、第二开关管Q2及第九开关管Q9均导通，其余开关管均 截止；如图5中的实线所示，此时所述单相半桥五电平逆变器的电流流向为：点N -第二电 容C2 -第一二极管D1 -第二开关管Q2 -第九开关管Q9 - A点；此时的输出电压为Udc/4。
[0076] 第四模态：第十开关管Q10、第七开关管Q7及第八开关管Q8均导通，其余开关管 均截止；如图6中的实线所示，此时所述单相半桥五电平逆变器的电流流向为：点A -第十 开关管Q10 -第七开关管Q7 -第八开关管Q8 -直流电源的负端Bus-;此时所述单相半桥 五电平逆变器的输出电压UAN为-Udc/2。
[0077] 第五模态：第十开关管Q10、第七开关管Q7及第六开关管Q6均导通，其余开关管 均截止；如图7中的实线所示，此时所述单相半桥五电平逆变器的电流流向为：点A -第十 开关管Q10 -第七开关管Q7 -第四二极管D4 -第三电容C3 -点N ;此时所述单相半桥五 电平逆变器的输出电压UAN为-Udc/4。
[0078] 第六模态：第十开关管Q10、第六开关管Q6的体二极管或者与第六开关管Q6反向 并联的二极管、第五开关管Q5的体二极管或者与第五开关管Q5反向并联的二极管均导通， 其余开关管均截止；如图8中的实线所示，此时所述单相半桥五电平逆变器的电流流向为： 点A -第十开关管Q10 -第六开关管Q6的体二极管或者与第六开关管Q6反向并联的二极 管一第五开关管Q5的体二极管或者与第五开关管Q5反向并联的二极管一点N ;此时所述 单相半桥五电平逆变器的输出电压UAN为0。
[0079] 本实施例所述的单相半桥五电平逆变器，不仅具有良好的拓扑对称性，使得控制 逻辑简单，且通过上述六个模态，实现了五电平电路输出，相比现有技术中常用的两电平 或三电平逆变器，提高了电路