[发明专利]偶级反相器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年10月14日于韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0105234号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及偶级反相器，该偶级反相器将输入DC电源的电压分成偶数个电压电平，并且通过使用多个开关装置生成具有偶数个电压电平的AC输出信号，同时通过从双向开关装置中去除反平行二极管以及将分压电路的中心抽头与开关装置分离来降低传导损耗并控制无功功率。

背景技术

反相器(在接收DC电源之后输出AC信号的电路)可以控制输出AC信号的大小、频率和谐波分量。通常，根据输出交流信号的电平(大小)，反相器可以分为2级反相器、3级反相器等，并且可以包括将输入DC电源的电压分割成所需要的电平数量的电路以及从被电压分割成所需要的电平的输入DC电源生成AC输出信号的开关电路。

在通常广泛使用的3级反相器中，将输入DC电源的电压分成三个电平的电路可由具有相同容量的电容器来实现，开关电路可以包括多个其中晶体管和二极管彼此连接的开关装置。具体地，在根据相关技术的反相器电路中，双向开关装置连接至分压电路的中心抽头，以根据每个操作模式提供输出信号所需的通路。

然而，如相关技术中所述，由于相关技术的反相器电路的结构为开关装置直接连接至分压电路的中心抽头，所以很难控制无功功率。此外，由于晶体管和反平行二极管包含在所有的开关装置中，所以传导损失劣化。

[相关技术]

[专利文献]

(专利文献1)美国专利申请公开号US 2011/0103099

发明内容

本发明的一个方面提供了一种反相器，所述反相器能够通过将电压分割输入DC电源的电路的中心抽头(中性点)与开关装置分离并仅使用晶体管而不使用反平行二极管来实现双向开关装置来降低传导损耗和控制无功功率。

根据本发明的一个方面，提供了一种偶级反相器，包括：分压电路，将输入AC电源分成偶数个电压电平；多个开关装置，连接至具有偶数个电压电平的分压电路的各个节点；以及双向开关装置，通过多个开关装置中的至少一个连接至分压电路的各个节点并且包括至少两个晶体管。

分压电路可以包括至少两个电容器，并且至少两个电容器之间的节点可以与多个开关装置和双向开关装置电分离。

分压电路可以进一步包括分别连接到至少两个电容器的多个升压电路，并且多个升压电路可共享至少一个节点。

由多个升压电路共享的节点可连接到至少两个电容器之间的节点。

多个开关装置可以包括至少一个晶体管和至少一个二极管，并且多个开关装置的结构可以与双向开关装置的结构不同。

双向开关装置可以仅包括晶体管。

多个开关装置和双向开关装置根据从分压电路输出的四个电压电平可以提供不同的电流通路。

分压电路可将输入DC电源分成四个电压电平。

根据本发明的另一方面，提供了一种偶级反相器，包括：分压电路，生成具有偶数个电压电平的输入DC电源；以及开关电路，接收输入DC电源并且生成AC输出信号，其中，分压电路包括多个串联连接的电容器，并且串联连接的多个电容器之间的节点与开关电路电分离。

开关电路可以包括多个第一开关装置和至少一个第二开关装置，所述第一开关装置包含晶体管和二极管，所述第二开关装置仅包含多个晶体管。

第一开关装置和第二开关装置根据输入DC电源的电压电平可以提供不同的电流通路。

分压电路可将输入DC电源分成四个电压电平。

附图说明

结合附图，通过下面的具体描述，将更清楚地理解本发明的上述以及其他的方面、特点和其他优点，其中：

图1为根据本发明实施方式的偶级反相器的示意性方框图；

图2为根据本发明实施方式的偶级反相器的电路图；

图3为示出根据本发明实施方式的偶级反相器的驱动拓扑的电路图；

图4为示出根据本发明实施方式的基于偶级反相器的操作的信号波形的曲线图；以及

图5至图7为示出根据本发明实施方式的偶级反相器的各电平处的电流通路的电路图。

具体实施方式