单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的 范围内。
【主权项】
1. 一种单相半桥五电平逆变器，其特征在于，连接于直流电源的正端与负端之间，与第 一电容、第二电容第三电容及第四电容的串联支路相联；所述单相半桥五电平逆变器包括： 第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一开关管、第二开关管、第三开关管、 第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管及第十开关 管；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： 所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关 管、所述第六开关管、所述第七开关管及所述第八开关管依次串联连接于所述直流电源的 正端与负端之间； 所述第九开关管的第一端与所述第二开关管及所述第三开关管的连接点相连；所述第 九开关管的第二端与所述第十开关管的第一端相连，连接点为单相半桥五电平逆变器的输 出端；所述第十开关管的第二端与所述第六开关管及所述第七开关管的连接点相连； 所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极相连，连接点为所述单相半桥五电平 逆变器的第一输入端，与所述第一电容和所述第二电容的连接点相连；所述第一二极管的 阴极与所述第一开关管与所述第二开关管的连接点相连；所述第二二极管的阳极与所述第 三开关管与所述第四开关管的连接点相连； 所述第四开关管与所述第五开关管的连接点为所述单相半桥五电平逆变器的第二输 入端，与所述第二电容及所述第三电容的连接点相连； 所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阴极相连，连接点为所述单相半桥五电平 逆变器的第三输入端，与所述第三电容和所述第四电容的连接点相连；所述第三二极管的 阴极与所述第五开关管与所述第六开关管的连接点相连；所述第四二极管的阳极与所述第 七开关管与所述第八开关管的连接点相连。2. 根据权利要求1所述的单相半桥五电平逆变器，其特征在于，所述单相半桥五电平 逆变器对应的六个工作模态分别为： 第一模态：所述第一开关管、所述第二开关管及所述第九开关管均导通，其余开关管均 截止； 第二模态：所述第四开关管的体二极管或者与所述第四开关管反向并联的二极管、所 述第三开关管的体二极管或者与所述第三开关管反向并联的二极管及所述第九开关管均 导通，其余开关管均截止； 第三模态：所述第一开关管、所述第二开关管及所述第九开关管均导通，其余开关管均 截止； 第四模态：所述第十开关管、所述第七开关管及所述第八开关管均导通，其余开关管均 截止； 第五模态：所述第十开关管、所述第七开关管及所述第六开关管均导通，其余开关管均 截止； 第六模态：所述第十开关管、所述第六开关管的体二极管或者与所述第六开关管反向 并联的二极管、所述第五开关管的体二极管或者与所述第五开关管反向并联的二极管均导 通，其余开关管均截止。3. 根据权利要求1所述的单相半桥五电平逆变器，其特征在于，所述第一开关管、所述 第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第 七开关管及所述第八开关管的电压等级大于四分之一母线电压；所述第九开关管及所述第 十开关管的电压等级大于半母线电压。4. 根据权利要求1所述的单相半桥五电平逆变器，其特征在于，所述第一开关管、所述 第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第 七开关管、所述第八开关管、所述第九开关管及所述第十开关管均为：MOS管、绝缘栅双极 型功率管IGBT、集成栅极换流晶闸管IGCT或者电子注入增强门极晶体管IEGT。5. 根据权利要求1所述的单相半桥五电平逆变器，其特征在于，还包括：第一电感和第 五电容；其中，所述第一电感的一端与所述第九开关管和所述第十开关管的连接点相连，所 述第一电感的另一端与所述第五电容的一端相连，所述第五电容的另一端与所述第二电容 和所述第三电容的连接点相连。6. -种单相半桥五电平逆变器的应用电路，其特征在于，包括两个如权利要求1至5任 一所述的单相半桥五电平逆变器，分别为第一单相半桥五电平逆变器和第二单相半桥五电 平逆变器；其中： 所述第一单相半桥五电平逆变器和所述第二单相半桥五电平逆变器中的所述第一开 关管均连接所述直流电源的正端； 所述第一单相半桥五电平逆变器和所述第二单相半桥五电平逆变器中的所述第八开 关管均连接所述直流电源的负端； 所述第一单相半桥五电平逆变器和所述第二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； 所述第一单相半桥五电平逆变器和所述第二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； 所述第一单相半桥五电平逆变器和所述第二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； 所述第一单相半桥五电平逆变器和所述第二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两个交流输出端。7. 根据权利要求6所述的单相半桥五电平逆变器的应用电路，其特征在于，所述第一 单相半桥五电平逆变器由第一正弦波进行调制，所述第二单相半桥五电平逆变器由第二正 弦波进彳丁调制； 所述第一正弦波和所述第二正弦波的相位相差180度。8. -种单相半桥五电平逆变器的应用电路，其特征在于，包括三个如权利要求1至5任 一所述的单相半桥五电平逆变器，分别为第一单相半桥五电平逆变器、第二单相半桥五电 平逆变器和第三单相半桥五电平逆变器；其中： 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和所述第三单相半 桥五电平逆变器的所述第一开关管均连接所述直流电源的正端； 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和所述第三单相半 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； 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和所述第三单相半 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； 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和所述第三单相半 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； 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和所述第三单相半 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； 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和所述第三单相半 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三个交流输 出端。9. 根据权利要求8所述的单相半桥五电平逆变器的应用电路，其特征在于，所述第一 单相半桥五电平逆变器由第一正弦波进行调制，所述第二单相半桥五电平逆变器由第二正 弦波进行调制，所述第三单相半桥五电平逆变器由第三正弦波进行调制； 所述第一正弦波、所述第二正弦波和所述第三正弦波的相位依次相差120度。10. -种单相半桥五电平逆变器的应用电路，其特征在于，包括四个如权利要求1至5 任一所述的单相半桥五电平逆变器，分别为第一单相半桥五电平逆变器、第二单相半桥五 电平逆变器、第三单相半桥五电平逆变器和第四单相半桥五电平逆变器；其中： 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所述第一开关管均连接所述直流电 源的正端； 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所述第八开关管均连接所述直流电 源的负端； 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； 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； 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； 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。
【专利摘要】本实用新型提供一种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；且在工作时，进行斩波的开关管开关的电压较低，使得开关损耗较小，并可选用耐压低的开关管。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。
【IPC分类】H02M7/487
【公开号】CN204947922
【申请号】CN201520673767
【发明人】陈鹏, 倪华, 代尚方
【申请人】阳光电源股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月31日