[发明专利]一种五电平逆变拓扑单元及五电平逆变器

权利要求书

1.一种五电平逆变拓扑单元，其特征在于，包括开关管TA1、开关管TA2、开关管T1、开关管TB1、开关管TB2、开关管T2、二极管DA1、二极管DB1、二极管DF1和二极管DF2；

每个开关管反向并联一个二极管；

该拓扑单元的第一直流输入端M1通过依次串联的开关管TA1、二极管DA1、开关管T1、开关管T2、二极管DB1和开关管TB1与该逆拓扑单元的第二直流输入端M2相连；

该拓扑单元的第三直流输入端M3通过开关管TA2与二极管DA1和开关管T1的连接线相连；

开关管T2和二极管DB1的连接线通过开关管TB2与该拓扑单元的第四直流输入端M4相连；

开关管T2和二极管DB1的连接线通过依次串联的二极管DF2和二极管DF1与二极管DA1和开关管T1的连接线相连；

二极管DF2和二极管DF1的连接线与该拓扑单元的第五直流输入端M5相连；

开关管T1和开关管T2的连接线与该拓扑单元的第一交流输出端相连，二极管DF2和二极管DF1的连接线与该拓扑单元的第二交流输出端相连。

2.根据权利要求1所述的五电平逆变拓扑单元，其特征在于，该五电平逆变拓扑单元对应的八个工作模态分别为：

第一工作模态：开关管T1导通，其余开关管均截止；

第二工作模态：开关管T1和开关管TA1导通，其余开关管均截止；

第三工作模态：开关管TA2和T1导通，其余开关管均截止；或开关管T1、开关管TA2和开关管TA1导通，其余开关管均截止；

第四工作模态：开关管T2导通，其余开关管均截止；

第五工作模态：开关管T2和开关管TB1导通，其余开关管均截止；

第六工作模态：开关管TB2和T2导通，其余开关管均截止；或开关管T2、开关管TB2和开关管TB1导通，其余开关管均截止；

第七工作模态：开关管T1导通、开关管T1和开关管TA1导通或开关管T1和开关管TA1及开关管TA2导通，其余开关管均截止；

第八工作模态：开关管T2导通、开关管T2和开关管TB1导通或开关管T2和开关管TB1及开关管TB2导通，其余开关管均截止。

3.一种五电平逆变器，其特征在于，包括一个如权1或权2所述的拓扑单元，其中：

第一直流正电平PV1+与第一直流输入端M1相连，第二直流正电平PV2+与第三直流输入端M3相连，直流零电平PV0与第五直流输入端M5相连，第一直流负电平PV1-与第二直流输入端M2相连，第二直流负电平PV2-与第四直流输入端M4相连；

第一直流正电平PV1+和第一直流输入端M1的连接线通过依次串联的电容CA1和电容CB1与第一直流负电平PV1-和第二直流输入端M2的连接线相连；

第二直流正电平PV2+和第三直流输入端M3的连接线通过依次串联的电容CA2和电容CB2与第二直流负电平PV2-和第四直流输入端M4的连接线相连；

电容CA1和电容CB1的连接线与电容CA2和电容CB2的连接线相连并与第五直流输入端M5相连；

拓扑单元的第一交流输出端与该逆变器的第一交流输出端相连，拓扑单元的第二交流输出端与该逆变器的第二交流输出端相连。

4.根据权利要求3所述的五电平逆变器，其特征在于，还包括电容和电感；

所述拓扑单元的第一交流输出端通过依次串联的电感和电容与该拓扑单元中二极管DF2和二极管DF1的连接线相连；

电感和电容的连接线与该逆变器的第一交流输出端相连。