[发明专利]五电平电压源型变换装置

权利要求书

1.一种五电平电压源型变换装置，其特征在于，由直流母线电容串，第一开关器件串，第二开关器件串，辅助电容(Cph)，2组续流电路构成一个桥臂，所述直流母线电容串由4个容量相等的直流母线电容(C1-C4)串联而成，所述第一开关器件串由8个带反向并联二极管的有源开关器件(S1-S8)同向串联而成，所述第一开关器件串的两端与所述直流母线电容串的两端(1、5)连接，所述第一开关器件串中，第4有源开关器件(S4)与第5有源开关器件(S5)的连接点(10)，与所述直流母线电容串中的第2直流母线电容(C2)与第3直流母线电容(C3)的连接点(3)连接，所述第二开关器件串由4个带反向并联二极管的有源开关器件(S9-S12)同向串联而成，所述第二开关器件串的两端分别与所述第一开关器件串中的第2有源开关器件(S2)与第3有源开关器件(S3)的连接点(8)，第6有源开关器件(S6)与第7有源开关器件(S7)的连接点(12)连接，所述辅助电容(Cph)并联连接在所述第二开关器件串的第一连接点(14)和第二连接点(15)中，第9有源开关器件(S9)与第10有源开关器件(S10)的连接点为第一连接点(14)，第11有源开关器件(S11)与第12有源开关器件(S12)的连接点为第二连接点(15)，所述第一开关器件串中，第1有源开关器件(S1)与第2有源开关器件(S2)的连接点(7)，第3有源开关器件(S3)与第4有源开关器件(S4)的连接点(9)分别与第1组续流电路的两端连接，第5有源开关器件(S5)与第6有源开关器件(S6)的连接点(11)，第7有源开关器件(S7)与第8有源开关器件(S8)的连接点(13)分别与第2组续流电路的两端连接，第1组续流电路由两个续流二极管(Q1、Q2)或带反向并联二极管的有源开关器件(Q11、Q21)同向串联而成，第1组续流电路中的所述两个续流二极管(Q1、Q2)或带反向并联二极管的有源开关器件(Q11、Q21)的连接点，与所述直流母线电容串中的第1直流母线电容(C1)与第2直流母线电容(C2)的连接点(2)连接，第2组续流电路由两个续流二极管(Q3、Q4)或带反向并联二极管的有源开关器件(Q31、Q41)同向串联而成，第2组续流电路中的所述两个续流二极管(Q3、Q4)或带反向并联二极管的有源开关器件(Q31、Q41)的连接点，与所述直流母线电容串中的第3直流母线电容(C3)与第4直流母线电容(C4)的连接点(4)连接，所述直流母线电容串的两端(1、5)作为电源输入端与直流电源连接，所述第二开关器件串中，第10有源开关器件(S10)与第11有源开关器件(S11)的连接点(6)为电压输出端。

2.根据权利要求1记载的五电平电压源型变换装置，其特征在于，第一开关器件串(S1-S8)、第二开关器件串(S9-S12)、第1组续流电路(Q11、Q21)、第2组续流电路(Q31、Q41)中的各个有源开关器件为绝缘栅双极型晶体管、门极可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管中的任一种。

3.一种拓扑电路，其特征在于，所述拓扑电路包括权利要求1中的所述桥臂，三个所述桥臂组成三相逆变拓扑或三相整流拓扑，或者六个所述桥臂组成三相背靠背拓扑。

4.根据权利要求3所述拓扑电路，其特征在于，所述拓扑电路中，每相所述桥臂具有独立的所述直流母线电容串，或者各相所述桥臂公用一个所述直流母线电容串。