[发明专利]一种新型四开关五电平逆变器

权利要求书

1.一种新型四开关五电平逆变器，其特征在于：由五电平逆变部分、LC滤波部分和负载部分组成，五电平逆变部分由直流源(V_in)、第一开关管(S₁)、第二开关管(S₂)、第三开关管(S₃)、第四开关管(S₄)、第一二极管(D₁)、第二二极管(D₂)和一个反极性耦合电抗器T组成，滤波部分由输出滤波电抗器(L₀)和输出滤波电容(C₀)构成，

第一桥臂由第一开关管(S₁)和第二二极管(D₂)串联得到，第二桥臂由第二开关管(S₂)和第一二极管(D₁)串联得到，第三桥臂由第三开关管(S₃)和第四开关管(S₄)串联得到；

所述直流源(V_in)正极与第一开关管(S₁)、第三开关管(S₃)的集电极相连，所述直流源(V_in)正极与第一二极管(D₁)阳极相连，第一开关管(S₁)的发射极与第二二极管(D₂)阳极相连，第三开关管(S₃)的发射极与第四开关管(S₄)的集电极相连，第一二极管(D₁)阴极与第二开关管(S₂)的集电极相连，所述直流源(V_in)负极与第二开关管(S₂)、第四开关管(S₄)的发射极相连，所述直流源(V_in)负极与第二二极管(D₂)阴极相连；

所述反接耦合电抗器(T)左端的两个端口分别连接第一开关管(S₁)的发射极以及第二开关管(S₂)的集电极，所述反接耦合电抗器(T)右端的两个端口短接并与输出滤波电抗器(L₀)左端相连，所述输出滤波电抗器(L₀)右端与所述输出滤波电容(C₀)、负载(Z)上端相连，所述输出滤波电容(C₀)、负载(Z)下端与所述第四开关管(S₄)的集电极相连。

2.根据权利要求1所述新型四开关五电平逆变器，其特征在于：设“0”表示开关关断，“1”表示开关闭合，差模电压V_AB五电平输出实现如下表，

表1

其中，V_LK表示等效电感漏感L_K上的电压。

3.根据权利要求1或2所述新型四开关五电平逆变器，其特征在于：第一开关管(S₁)和第二开关管(S₂)的开关频率为逆变器输出施加在输出滤波电抗器(L₀)上的电压工作频率的一半，第三开关管(S₃)和第四开关管(S₄)工作在基频。