[发明专利]一组双输入双向单元及双输入五电平三相逆变器拓扑族

摘要

本发明公开了一组共6个双输入双向单元，它们分别由四个开关管、四个二极管构成。双输入双向单元由双buck单元组成，使用相同、不完全相同的单元都可以构成无直通双输入五电平三相DC‑AC变换器。变换器处于任何模态时，桥臂都没有直通风险，可靠性较高。同时，变换器有两个电压不等的直流电压输入源，通过双输入电源和开关的组合变换，可以达到双输入源分时向逆变器供电的目的，并构成五电平输出。与传统五电平逆变器相比，结构简单，无直通风险，提高了系统的效率和功率密度。

主权项

1.公开一组双输入双向单元，分别记为1型单元～9型单元，该组单元的共同特征在于：输入1连接于第一开关管(S1)的漏极和第四二极管(D4)的负极；地连接于第三二极管(D3)的正极和第二开关管(S2)的源极；该组单元的不同特征在于：输入2、正向单元引出端、负向单元引出端的连接方式各不相同，具体如下：①1型单元：输入2连接于第一二极管(D1)的正极和第二二极管(D2)的负极；第四开关管(S4)的源极连接于第二二极管(D2)的正极，第四开关管(S4)的漏极与第二开关管(S2)的漏极、第四二极管(D4)的正极连接，构成负向单元引出端；第三开关管(S3)的漏极连接于第一二极管(D1)的负极，第三开关管(S3)的源极与第一开关管(S1)的源极、第三二极管(D3)的负极连接，构成正向单元引出端；②2型单元：输入2连接于第一二极管(D1)的正极和第二二极管(D2)的负极；第四开关管(S4)的源极与第二二极管(D2)的正极、第二开关管(S2)的漏极连接，第四开关管(S4)的漏极连接于第四二极管(D4)的正极，构成负向单元引出端；第三开关管(S3)的漏极连接于第一二极管(D2)的负极，第三开关管(S3)的源极与第一开关管(S1)的源极、第三二极管(D3)的负极连接，构成正向单元引出端；③3型单元：输入2连接于第一二极管(D1)的正极和第三开关管(S3)的源极；第二二极管(D2)的负极与第三开关管(S3)的漏极、第四二极管(D4)的正极连接，第二二极管(D2)的正极连接于第二开关管(S2)的漏极，构成负向单元引出端；第四开关管(S4)的漏极连接于第一二极管(D1)的负极，第四开关管(S4)的源极与第一开关管(S1)的源极、第三二极管(D3)的负极连接，构成正向单元引出端；④4型单元：输入2连接于第一二极管(D1)的正极和第二二极管(D2)的负极；第四开关管(S4)的源极与第二开关管(S2)的漏极、第二二极管(D2)的正极连接，第四开关管(S4)的漏极连接于第四二极管(D4)的正极，构成负向单元引出端；第三开关管(S3)的漏极与第一开关管(S1)的源极、第一二极管(D1)的负极连接，第三开关管(S3)的源极连接于第三二极管(D3)的负极，构成正向单元引出端；⑤5型单元：输入2连接于第一二极管(D1)的正极和第四开关管(S4)的源极；第二二极管(D2)的负极与第四开关管(S4)的漏极、第四二极管(D4)的正极连接，第二二极管(D2)的正极连接于第二开关管(S2)的漏极，构成负向单元引出端；第三开关管(S3)的漏极与第一开关管(S1)的源极、第一二极管(D1)的负极连接，第三开关管(S3)的源极连接于第三二极管(D3)的负极，构成正向单元引出端；⑥6型单元：输入2连接于第一二极管(D1)的正极和第二二极管(D2)的负极；第四开关管(S4)的源极连接于第二二极管(D2)的正极，第四开关管(S4)的漏极与第二开关管(S2)的漏极、第四二极管(D4)的正极连接，构成负向单元引出端；第三开关管(S3)的漏极与第一开关管(S1)的源极、第一二极管(D1)的负极连接，第三开关管(S3)的源极连接于第三二极管(D3)的负极，构成正向单元引出端；⑦7型单元：输入2连接于第三开关管(S3)的漏极和第四开关管(S4)的源极；第二二极管(D2)的负极与第四开关管(S4)的漏极、第四二极管(D4)的正极连接，第二二极管(D2)的正极连接于第二开关管(S2)的漏极，构成负向单元引出端；第一二极管(D1)的正极与第三开关管(S3)的源极、第三二极管(D3)的负极连接，第一二极管(D1)的负极连接于第一开关管(S1)的源极，构成正向单元引出端；⑧8型单元：输入2连接于第二二极管(D2)的负极和第三开关管(S3)的漏极；第四开关管(S4)的源极与第二二极管(D2)的正极、第二开关管(S2)的漏极连接，第四开关管(S4)的漏极连接于第四二极管(D4)的正极，构成负向单元引出端；第一二极管(D1)的正极与第三开关管(S3)的源极、第三二极管(D3)的负极连接，第一二极管(D1)的负极连接于第一开关管(S1)的源极，构成正向单元引出端；⑨9型单元：输入2连接于第三开关管(S3)的漏极和第二二极管(D2)的负极；第四开关管(S4)的源极连接于第二二极管(D2)的正极，第四开关管(S4)的漏极与第二开关管(S2)的漏极、第四二极管(D4)的正极连接，构成负向单元引出端；第一二极管(D1)的正极与第三开关管(S3)的源极、第三二极管(D3)的负极连接，第一二极管(D1)的负极连接于第一开关管(S1)的源极，构成正向单元引出端。