[发明专利]有源中点钳位型三电平变换器及其操作方法和控制装置

权利要求书

1.一种用于操作有源中点钳位型三电平变换器的方法，所述有源中点钳位型三电平变换器包括至少一个桥臂，每个桥臂都包括多个输入端子、一个输出端子以及连接在所述多个输入端子和所述输出端子之间的多个开关，所述多个输入端子包括第一输入端子、第二输入端子、第三输入端子，所述多个开关包括第一外开关、第一内开关、第二内开关、第二外开关、第一钳位开关、第二钳位开关，其中，所述第一外开关、所述第一内开关、所述第二内开关、所述第二外开关依次串联连接，所述第一外开关的一端连接到所述第一输入端子，所述第一外开关的另一端连接到所述第一内开关，所述第一钳位开关的一端连接到所述第二输入端子，所述第一钳位开关的另一端连接到所述第一外开关与所述第一内开关的连接点，所述第二外开关的一端连接到所述第三输入端子，所述第二外开关的另一端连接到所述第二内开关，所述第二钳位开关的一端连接到所述第二输入端子，所述第二钳位开关的另一端连接到所述第二外开关与所述第二内开关的连接点，所述输出端子连接到所述第一内开关与所述第二内开关的连接点，

所述方法包括将所述桥臂从输出第一电平的第一状态改变为输出第二电平的第二状态的步骤，其中所述第一电平高于所述第二电平，所述步骤包括：

将所述桥臂从所述第一状态切换到第一过渡状态，其中，在所述第一状态中，所述第一外开关和所述第一内开关开通，所述桥臂中的其它开关关断，在所述第一过渡状态中，所述第一内开关开通，所述桥臂中的其它开关关断；

将所述桥臂从所述第一过渡状态切换到第二过渡状态，其中，在所述第二过渡状态中，所述第一内开关和所述第一钳位开关开通，所述桥臂中的其它开关关断；

将所述桥臂从所述第二过渡状态切换到所述第二状态，在所述第二状态中，所述第一内开关、所述第二内开关、所述第一钳位开关和所述第二钳位开关开通，所述桥臂中的其它开关关断，

其中，在每个桥臂的多个开关中，至少所述第一外开关、所述第二外开关是金属氧化物半导体场效应晶体管和二极管的组合。

2.如权利要求1所述的方法，还包括将所述桥臂从输出所述第二电平的所述第二状态改变为输出所述第一电平的所述第一状态的步骤，所述步骤包括：

将所述桥臂从所述第二状态切换到所述第二过渡状态；

将所述桥臂从所述第二过渡状态切换到所述第一过渡状态；

将所述桥臂从所述第一过渡状态切换到所述第一状态。

3.如权利要求1或2所述的方法，还包括将所述桥臂从输出第三电平的第三状态改变为输出所述第二电平的所述第二状态的步骤，其中所述第二电平高于所述第三电平，所述步骤包括：

将所述桥臂从所述第三状态切换到第三过渡状态，其中，在所述第三状态中，所述第二外开关和所述第二内开关开通，所述桥臂中的其它开关关断，在所述第三过渡状态中，所述第二内开关开通，所述桥臂中的其它开关关断；

将所述桥臂从所述第三过渡状态切换到第四过渡状态，在所述第四过渡状态中，所述第二内开关和所述第二钳位开关开通，所述桥臂中的其它开关关断；

将所述桥臂从所述第四过渡状态切换到所述第二状态。

4.如权利要求3所述的方法，还包括将所述桥臂从输出所述第二电平的所述第二状态改变为输出所述第三电平的所述第三状态的步骤，所述步骤包括：

将所述桥臂从所述第二状态切换到所述第四过渡状态；

将所述桥臂从所述第四过渡状态切换到所述第三过渡状态；

将所述桥臂从所述第三过渡状态切换到所述第三状态。

5.如权利要求3所述的方法，还包括将所述桥臂从输出所述第一电平的所述第一状态改变为输出所述第三电平的所述第三状态的步骤，所述步骤包括：

将所述桥臂从所述第一状态切换到所述第一过渡状态；

将所述桥臂从所述第一过渡状态切换到所述第二过渡状态；

将所述桥臂从所述第二过渡状态切换到所述第二状态；

将所述桥臂从所述第二状态切换到所述第四过渡状态；

将所述桥臂从所述第四过渡状态切换到所述第三过渡状态；

将所述桥臂从所述第三过渡状态切换到所述第三状态。