多級逆變器的製作方法
2023-05-09 21:06:51
專利名稱：多級逆變器的製作方法
技術領域：
本發明涉及多級逆變器，更具體地說，涉及可以抑制緩衝損失的多級逆變器。
將直流電轉換成交流電的逆變器用於不間斷電源、變頻器等。在逆變器中，多於三級輸出的多級逆變器能夠轉換的電壓大於組成多級逆變器的開關所處理的電壓，另外，與一般兩級輸出的逆變器相比，因為能夠輸出中間電壓，故還能夠獲得質量較佳的輸出波形。
在逆變器中，每個開關都設有緩衝電路，以防止過壓。若逆變器中無緩衝電路，則開關會由於開關操作過程中每個開關產生的浪湧電壓而損壞。
利用充電/放電緩衝電路的四級逆變器示於
圖11。在圖11中，設有直流輸入端子1A-1D、交流輸出端子2、正側反嚮導通開關(inverse-conduting switch)3A-3C、負側反嚮導通開關4A-4C。圖中還有雜散電感5A-5D和分別包括充電/放電緩衝電容6A-6F、充電/放電緩衝二極體7A-7F、充電/放電緩衝電阻8A-8F組成的充電/放電緩衝電路以及鉗位二極體11A-11D。
當反嚮導通開關3A-3C，4A-4C導通/截止時，等於四級直流輸入端子1A-1D電位的四級電位便在交流輸出端子2上產生。
若在電流正在通過雜散電感5A和正側反嚮導通開關3A、3B和3C流到交流輸出端子2的狀態下，正側反嚮導通開關3A截止，則正側反嚮導通開關3A上的電壓就會由於雜散電感5A的殘餘能量而升高。若這個電壓超過了充電/放電緩衝電容6A的電壓，則正向電壓就會加在充電/放電緩衝二極體7A上，使之變成導通狀態。結果，雜散電感5A的殘餘能量就會流入充電/放電緩衝電容6A，而被其吸收。這時，正側反嚮導通開關3A上的電壓即被充電/放電緩衝電容6A的電壓所鉗位。當正側反嚮導通開關3A處於導通狀態時，充電/放電緩衝電容6A上的電壓被充電/放電緩衝電阻8A放電到0伏。
圖12和圖13表示利用鉗位緩衝電路的三級逆變器，它們分別是1995年日本電氣工程師協會全國年會報告1178提出的電路的一部分。
在圖12中，設有直流輸入端子1A-1C、交流輸出端子2、正側反嚮導通開關3A-3B和負側反嚮導通開關4A-4B。圖中還有雜散電感5A-5C、分別包括鉗位緩衝電容10A-10D和鉗位緩衝二極體12A-12D的鉗位緩衝電路、鉗位二極體11A-11B、鉗位緩衝電阻9A-9D和二極體13A，13B。
在圖12中，假定直流輸入端子1A-1C之間的每一個電壓都是VDC，鉗位緩衝電容10A上的電壓被鉗位緩衝電阻9A保持為VDC，而正側反嚮導通開關3A的最大電壓變成VDC。類似地，正側反嚮導通開關3B的最大電壓被鉗位緩衝電阻9B變成VDC。
在圖13中，設有直流輸入端子1A-1C、交流輸出端子2、正側反嚮導通開關3A-3B和負側反嚮導通開關4A-4B。圖中還有雜散電感5A-5C、分別包括鉗位緩衝電容10A-10D和鉗位緩衝二極體12A-12D的鉗位緩衝電路、鉗位二極體11A-11B和鉗位緩衝電阻9A-9D。
在圖13中，假定直流輸入端子1A-1C之間的每一個電壓都是VDC，鉗位緩衝電容10A上的電壓被鉗位緩衝電阻9A保持為VDC，而鉗位二極體11A的最大電壓變成VDC。類似地，鉗位緩衝電容10B上的電壓被鉗位緩衝電阻9B保持為VDC，而鉗位二極體11B的最大電壓變成VDC。
但是，在圖11所示的利用充電/放電緩衝電路的傳統的多級逆變器中，有這樣一個問題，即，由於充電/放電緩衝電阻的緣故，緩衝損失變大，功率轉換效率無法提高。
另外，就圖12和13所示的利用傳統鉗位緩衝電路的傳統多級逆變器而論，它們尚未應用於四級或更多級的逆變器。因此，充電/放電緩衝電路尚未用於四級或更多級輸出的多級逆變器。
因此，本發明的一個目的是提供一種利用鉗位緩衝電路的、能夠抑制浪湧電壓、因而能夠抑制多級逆變器中緩衝電路損失的四級或更多級輸出的多級逆變器。
通過提供這樣的多級逆變器可以達到本發明的這些和其他目標，該種多級逆變器包括交流輸出端子；至少四個具有不同電壓的直流輸入端子，其中第一個直流輸入端子具有最高電壓，而第二直流輸入端子具有最低電壓；連接在第一直流輸入端子和交流輸出端子之間的正臂；和連接在第二直流輸入端子與交流輸出端子之間的負臂。正臂和負臂中的每一個都分別包括多個串聯連接的開關裝置。該多級逆變器還包括多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在第一和第二直流輸入端子以外的其他直流輸入端子與正臂和負臂中的一個之間；多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述各開關裝置中的一個並聯連接；和多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述第一緩衝電路中的一個和直流輸入端子之間。
按照本發明的一個方面，提供一種多相多級逆變器，它包括至少四個具有不同電壓的直流輸入端子和多個元件組，其中第一直流輸入端子具有最高電壓，而第二直流輸入端子具有最低電壓。每個元件組包括交流輸出端子、連接在第一直流輸入端子和交流輸出端子之間的正臂和連接在第二直流輸入端子與交流輸出端子之間的負臂。正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置。每個元件組還包括多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在第一和第二直流輸入端子以外的其他直流輸入端子與正臂和負臂中的一個之間；以及多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述各開關裝置中的一個並聯連接。所述多相多級逆變器還包括多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述元件組中的一個的第一緩衝電路中的一個和直流輸入端子之間。
按照本發明的另一實施例，提供一種多級逆變器，它包括交流輸出端子；至少四個具有不同電壓的直流輸入端子，其第一直流輸入端子具有最高電壓，而第二直流輸入端子具有最低電壓；連接在第一直流輸入端子和交流輸出端子之間的正臂；和連接在第二直流輸入端子與交流輸出端子之間的負臂。正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置。所述多級逆變器還包括多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在第一和第二直流輸入端子以外的其他直流輸入端子與正臂和負臂中的一個之間；多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述各鉗位二極體中的一個並聯連接；和多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述各第一緩衝電路中的一個和第一及第二直流輸入端子中的一個之間。
按照本發明的再一實施例，提供一種多相多級逆變器，它包括至少四個具有不同電壓的直流輸入端子和多個元件組，其中第一直流輸入端子具有最高電壓，而第二直流輸入端子具有最低電壓。每個元件組包括交流輸出端子、連接在第一直流輸入端子和交流輸出端子之間的正臂和連接在第二直流輸入端子與交流輸出端子之間的負臂。正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置。每個元件組還包括多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在第一和第二直流輸入端子以外的其他直流輸入端子與正臂和負臂中的一個之間；以及多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述各鉗位二極體中的一個並聯連接。所述多相多級逆變器還包括多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述元件組中的一個的第一緩衝電路中的一個和第一和第二直流輸入端子中的一個之間。
當通過參照以下聯繫附圖的詳細敘述而對本發明有更深入的理解時，將容易獲得對本發明的更全面的評價及其許多附帶的優點。附圖中圖1是按照本發明第一實施例的四級逆變器的電路圖；圖2是按照本發明第二實施例的六級逆變器的電路圖；圖3是按照本發明第三實施例的三相逆變器的電路圖；圖4是按照本發明第四實施例的四級逆變器的電路圖；圖5是按照本發明第五實施例的四級逆變器的電路圖；圖6是按照本發明第六實施例的三相逆變器的電路圖；圖7是按照本發明第七實施例的四級逆變器的電路圖；圖8是按照本發明第八實施例的六級逆變器的電路圖；圖9是按照本發明第九實施例的四級逆變器的電路圖；圖10是按照本發明第十實施例的三相逆變器的電路圖；圖11是帶有傳統充電/放電緩衝電路的傳統四級逆變器一個實例的電路圖；圖12是帶有鉗位緩衝電路的傳統三級逆變器一個實例的電路圖；圖13是帶有鉗位緩衝電路的傳統三級逆變器一個實例的電路圖；以及圖14是傳統四級逆變器另一個實例的電路圖。
現參見附圖，在所有這些圖中，類似的標號指相同或對應的部件，下面將描述本發明的幾實施例。
現利用圖1描述本發明的第一實施例。圖1表示帶有鉗位緩衝電路的四級逆變器。在圖1中，設有直流輸入端子1A-1D、交流輸出端子2、包括串聯連接的正側反嚮導通開關3A-3C的正臂和包括串聯連接的負側反嚮導通開關4A-4C的負臂。圖中還有雜散電感5A-5D；鉗位二極體11A-11D；第一緩衝電路，例如與反嚮導通開關3A-3C及4A-RC並聯連接的分別包括串聯連接的鉗位緩衝電容10A-10F和鉗位緩衝二極體12A-12F的各鉗位緩衝電路；和分別包括鉗位緩衝電阻9A-9F和二極體13A-13F的各放電電路。
在這個多級逆變器中，當反嚮導通開關3A-3C，4A-4C導通/截止時，交流輸出端子2可以輸出等於四個直流輸入端子1A-1D的電壓的四級電壓。下面將描述電路的工作情況。另外，這裡假定直流輸入端子1A，1B，1C和1D的電壓分別為VA，VB，VC和VD，而相鄰直流輸入端子1A-1D之間的電壓相等，並且VA＝3×VDC，VB＝2×VDC，VC＝VDC，VD＝0。
若正側反嚮導通開關3A截止，則正側反嚮導通開關3A的電壓由於雜散電感5A的殘餘能量而增大。當正側反嚮導通開關3A的電壓超過鉗位緩衝電容10A的電壓時，正向電壓加在鉗位緩衝二極體12A上，於是它處於導通狀態。結果，雜散電感5A的能量便流到鉗位緩衝電容10A上。這時，正側反嚮導通開關3A的電壓被鉗位緩衝電容10A的電壓鉗位。鉗位緩衝電容10A的電壓略為增大，以便吸收雜散電感5A的能量，但是它被鉗位緩衝電阻9A通過二極體13A放電到電壓(VA-VB)。
增大鉗位緩衝電容10A的電容量，可以抑制鉗位緩衝電容10A上電壓的增大，加在正側反嚮導通開關3A的最大電壓可以降低至電壓(VA-VB)，亦即VDC。
上面對於正側反嚮導通開關3A的描述同樣適用於正側反嚮導通開關3B和3C以及負側反嚮導通開關4A-4C。
另外，儘管上面描述的是反嚮導通開關3A-3C和4A-4C截止時的工作情況，但是當反嚮導通開關3A-3C和4A-4C處於穩態或導通狀態時，加在反嚮導通開關3A-3C和4A-4C上的最大電壓也分別被鉗位緩衝電容10A-10F的最大電壓鉗位。
如上所述，有可能降低加在反嚮導通開關3A-3C和4A-4C的最大電壓，因而抑制浪湧電壓，從而抑制緩衝電路的損失就成為可能。
另外，也有可能增大反嚮導通開關3A-3C和4A-4C的電壓利用係數(工作電壓/反嚮導通開關耐壓)以及增大逆變器的最大轉換電壓。
接著，利用圖2描述本發明的第二實施例。第二實施例是通過將第一實施例應用於六級逆變器而獲得的。在圖2中，設有直流輸入端子1A-1F、交流輸出端子2、包括串聯連接的正側反嚮導通開關3A-3E的正臂和包括串聯連接的負側反嚮導通開關4A-4E的負臂。圖中還有雜散電感5A-5F、鉗位二極體11A-11H、諸如與反嚮導通開關3A-3E和4A-4E並聯連接的分別包括串聯連接的鉗位緩衝電容10A-10J和鉗位緩衝二極體12A-12J的鉗位緩衝電路等的第一緩衝電路、和分別包括串聯連接的鉗位緩衝電阻9A-9J和二極體13A-13J的放電電路。
第二實施例的電路工作情況與第一實施例相同。即使當本發明應用於六級逆變器，它也有可能抑制緩衝電路的損失和增大逆變器的最大轉換電壓。
接著，利用圖3描述本發明的第三實施例。這第三實施例是通過將第一實施例應用於三相四級逆變器而獲得的。這裡，在圖3中，(A)-(F)和(a)-(f)分別連接在同一標號之間。在圖3中，設有直流輸入端子1A-1D、雜散電感5A-5D、鉗位緩衝電阻9A-9F，它們交互地處在U，V，W三相中。作為U，V，W三相的元件組，設置有交流輸出端子2U，2V，2W；包括串聯連接的正側反嚮導通開關3AU-3CU，3AV-3CV，3AW-3CW的正臂和包括串聯連接的負側反嚮導通開關4AU-4CU，4AV-4CV，4AW-4CW的負臂；鉗位二極體11AU-11DU，11AV-11DV，11AW-11DW；諸如與反嚮導通開關3AU-3CU，3AV-3CV，3AW-3CW和4AU-4CU，4AV-4CV，4AW-4CW並聯連接的、分別包括串聯連接的鉗位緩衝電容10AU-10FU，10AV-10FV，10AW-10FW和鉗位緩衝二極體12AU-12FU，12AV-12FV，12AW-12FW，以及二極體13AU-13FU，13AV-13FV，13AW-13FW的鉗位緩衝電路等第一緩衝電路。這裡，就U，V，W三相的放電電路而論，交互設置在三相中的鉗位緩衝電阻9A-9F的串聯連接電路和為每一相設置的二極體13AU-13FU，13AV-13FV，13AW-13FW，分別被包括在U，V，W相的放電電路中。
第三實施例的電路工作情況與第一實施例相同。至於放電，鉗位緩衝電阻9A分別通過U，V，W相的二極體13AU，13AV，13AW給鉗位緩衝電容10AU，10AV，10AW放電。類似地，鉗位緩衝電阻9B-9F分別通過與U，V，W相對應的二極體13BU，13BV，13BW-13FU，13FV，13FW給鉗位緩衝電容10BU，10BV，10BW-10FU，10FV，10FW放電。
這樣，通過將三相中的鉗位緩衝電阻集合為一個，就有可能減少鉗位緩衝電阻9A-9F的數目，並簡化三相逆變器的電路。在本實施例中，表明本發明應用於三相逆變器。但是，本發明同樣可以應用於兩相逆變器或多於四相的逆變器。
下面將利用圖4描述本發明的第四實施例。
第四實施例是在第一實施例的四級逆變器上加上諸如充電/放電緩衝電路等第二緩衝電路。正側反嚮導通開關3A用的充電/放電緩衝電路包括充電/放電緩衝電容6A、充電/放電緩衝二極體7A和充電/放電緩衝電阻8A。其他反嚮導通開關3B，3C和4A-4C用的充電/放電緩衝電路也有同樣的結構。
當正側反嚮導通開關3A截止時，由於充電/放電緩衝電容6A和充電/放電緩衝二極體7A的作用，該開關上的電壓從0伏上升。若正側反嚮導通開關3A的電壓超過鉗位緩衝電容10A上的電壓，則鉗位緩衝二極體12A變成導通狀態，並且，正側反嚮導通開關3A的電壓被鉗位緩衝電容10A的電壓鉗位。因為鉗位緩衝電容10A上的電壓變化可以通過增大鉗位緩衝電容10A的電容量來抑制，所以有可能將正側反嚮導通開關3A上的最大電壓降低到電壓(VA-VB)，亦即VDC。
上述結構和工作情況同樣適用於反嚮導通開關3B，3C和4A-4C。
按照本發明，通過如上所述聯合使用充電/放電緩衝電路和鉗位緩衝電路，就有可能分別使反嚮導通開關3A-3C，4A-4C截止時，它們上的電壓從0伏開始增大。另外，因為反嚮導通開關3A-3C，4A-4C上的最大電壓分別被鉗位緩衝電容10A-10F抑制，故有可能防止在傳統充電/放電緩衝電路中發現的缺陷，亦即接近交流輸出端子2的反嚮導通開關3C，4A上的電壓增大。
下面將利用圖5來描述本發明的第五實施例。
第五實施例與第一實施例四級逆變器的結構相同，只是省略了二極體13A和13F。在這實施例中，鉗位緩衝電容10A和10F的放電是分別通過鉗位緩衝電阻9A和9F，而不是通過二極體13A和13F進行的。結果，這就有可能提供一種能夠用較少的二極體13B-13E來抑制緩衝損失的四級或更多級逆變器。另外，如同第一實施例，其他鉗位緩衝電阻9B-9E分別通過二極體13B-13E使鉗位緩衝電容10B-10F放電。另外，本實施例同樣適用於第四實施例。
下面將利用圖6來描述本發明的第六實施例。
第六實施例是通過將第五實施例的四級逆變器應用於三相逆變器而獲得的。這裡，在圖6中，(A)-(F)和(a)-(f)分別連接在同一標號之間。
第六實施例的電路工作情況和在第三實施例中描述的相同。鉗位緩衝電阻9A-9F分別使U，V，W三相中的鉗位緩衝電容10AU，10AV，10AW-10FU，10FV，10FW放電。但是，如同在第五實施例中描述的，鉗位緩衝電容10AU-10AW和10FV-10FW的放電，分別不是通過二極體13AU-13AW和13FV-13FW進行的。
如上所述，通過將三相中的鉗位緩衝電阻集中成一個，就有可能減少鉗位緩衝電阻的數目，並簡化三相逆變器的電路。另外，由於二極體較少的緣故而有可能減小緩衝損失。此外，在本實施例中，本發明表明可以用於三相逆變器。但是，本發明亦適用於兩相和多於四相的逆變器。
現利用圖7來描述本發明的第七實施例。圖7表示帶有鉗位緩衝電路的四級逆變器。圖7中設有直流輸入端子1A-1D；交流輸出端子2；包括串聯連接的正側反嚮導通開關3A-3C的正臂和包括串聯連接的負側反嚮導通開關4A-4C的負臂。圖中還有雜散電感5A-5D；鉗位二極體11A-11D；諸如分別與反嚮導通開關3A-3C並聯連接的、包括串聯連接的鉗位緩衝電容10A-10D和鉗位緩衝二極體12A-12D的鉗位緩衝電路等的第一緩衝電路；以及分別包括鉗位緩衝電阻9A-9D的放電電路。
當電流正在流過雜散電感5B、鉗位二極體11A和正側反嚮導通開關3B的狀態下，正側反嚮導通開關3A導通時，電流沿著雜散電感5A、正側反嚮導通開關3A、鉗位二極體11A和雜散電感5B的方向流動。一般說來，在二極體有反向電流流過之後轉入截止狀態之前，都要有幾微秒的延遲。因此，流過雜散電感5A的電流轉向反方向(電流從雜散電感5B流入直流輸入端子1B的狀態)之後鉗位二極體11A轉入截止狀態。於是，鉗位二極體11A上的電壓由於雜散電感5B的殘餘能量而上升。若這個電壓超過鉗位緩衝電容10A的電壓，則正向電壓加在鉗位緩衝二極體12A上，於是使之轉入導通狀態。結果，雜散電感5B的能量被鉗位緩衝電容10A吸收，而鉗位二極體11A上的最大電壓被鉗位緩衝電容10A的電壓鉗位。這時，鉗位緩衝電容10A的電壓上升，但被鉗位緩衝電阻9A放電至VDC。當鉗位緩衝電容10A的電容量增大到足夠大時，就有可能減小鉗位緩衝電容10A上電壓的變化，並將鉗位二極體11A上的最大電壓抑制為VDC。
類似地，鉗位緩衝電容10B-10D的電壓被充電/放電，使得它們分別是2×VDC，2×VDC和VDC。
這樣，在四級逆變器中，有可能分別用鉗位緩衝電容10A-10D減小鉗位二極體11A-11D上的最大電壓。另外，使耐壓低的鉗位二極體的使用和逆變器最大轉換電壓的提高成為可能。
此外，本實施例還可以像第三實施例一樣，應用於兩相或多於四相的逆變器。
另外，還可以像第四實施例一樣加上與各個反嚮導通開關3A-3C，4A-4C並聯連接的充電/放電緩衝電路。
接著，利用圖8來描述本發明的第八實施例。第八實施例是通過將第七實施例應用於六級逆變器而獲得的。圖8中設置有直流輸入端子1A-1F；交流輸出端子2；包括串聯連接的正側反嚮導通開關3A-3E的正臂和包括串聯連接的負側反嚮導通開關4A-4E的負臂。圖中還有雜散電感5A-5F；鉗位二極體11A-11H；諸如分別與反嚮導通開關3A-3E和4A-4E並聯連接的、包括串聯連接的鉗位緩衝電容10A-10H和鉗位緩衝二極體12A-12H的鉗位緩衝電路等的第一緩衝電路；以及分別包括鉗位緩衝電阻9A-9H的放電電路。
在第八實施例中，電路的工作情況和第七實施例相同。鉗位二極體11A-11H的最大電壓分別被鉗位緩衝電容10A-10H鉗位。鉗位緩衝電容10A-10H的電壓被充電/放電，使得它們由於鉗位緩衝電阻9A-9H的作用而分別成為VDC，4×VDC，2×VDC，3×VDC，3×VDC，2×VDC，4×VDC，和VDC。
現利用圖9描述本發明的第九實施例。
在圖7所示的第七實施例中，單獨地為各個鉗位緩衝電容10A-10D設置鉗位緩衝電阻9A-9D。但是，在這第九實施例中，為各鉗位緩衝電容共同設置鉗位緩衝電阻；就是說，鉗位緩衝電阻9I是為鉗位緩衝電容10A和10C共同設置的，而鉗位緩衝電阻9J是為鉗位緩衝電容10B和10D共同設置的。
按照這實施例，可以減少鉗位緩衝電阻的數目，並簡化電路結構。結果，可以提供一種能夠用較少的鉗位緩衝電阻抑制緩衝損失的四級或更多級的多級逆變器。
現利用圖10來描述本發明的第十實施例。
第十實施例是通過將第九實施例應用於三相逆變器而獲得的。這裡，在圖10中，(A)-(D)和(a)-(d)分別連接在同一標號之間。按照這實施例，通過共同使用三相鉗位緩衝電阻9I，9J，可以減少鉗位緩衝電阻的數目，並簡化電路結構。另外，本實施例表明，本發明應用於三相逆變器。但是，本發明還可以類似地應用於兩相或四相或更多相的逆變器上。
在本發明所有這些實施例中，本發明應用於在其結構中鉗位二極體以例如圖1中所示的形式連接的多級逆變器。但是，本發明並不限於這些實施例。本發明也可以應用於在其結構中鉗位二極體11a-11f以其他圖所示的形式連接的多級逆變器。
如上所述，按本發明，可以提供四級或多級輸出的能夠抑制多級逆變器中浪湧電壓，因而能夠抑制緩衝電路的損失的利用鉗位緩衝電路的多級逆變器。
顯然，按照上述教導，可以對本發明作許許多多的修改和變更。因此，可以明白，在後附的權利要求書的範圍內，本發明可以用不同於這裡具體描述的方法實施。
權利要求
1.一種多級逆變器，其特徵在於包括交流輸出端子；至少四個具有不同電壓的直流輸入端子，其中第一個直流輸入端子具有最高電壓，而第二個直流輸入端子具有最低電壓；連接在第一直流輸入端子和交流輸出端子之間的正臂；連接在第二直流輸入端子與交流輸出端子之間的負臂；所述正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置；多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在除了所述第一和第二直流輸入端子以外的所述直流輸入端子中的一個與所述正臂和負臂中的一個之間；多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述開關裝置中的一個並聯連接；以及多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述第一緩衝電路中的一個和所述直流輸入端子之間。
2.按照權利要求1的多級逆變器，其特徵在於還包括多個第二緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容、緩衝二極體和緩衝電阻，並與所述開關裝置中的一個並聯連接。
3.按照權利要求1或權利要求2的多級逆變器，其特徵在於所述放電電路中的每一個還包括二極體。
4.一種多相多級逆變器，其特徵在於包括至少四個具有不同電壓的直流輸入端子，其中第一個直流輸入端子具有最高電壓，而第二個直流輸入端子具有最低電壓；多個元件組，每個元件組包括交流輸出端子；連接在所述第一直流輸入端子和所述交流輸出端子之間的正臂；連接在所述第二直流輸入端子與所述交流輸出端子之間的負臂；所述正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置；多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在除了所述第一和第二直流輸入端子以外的所述直流輸入端子中的一個與所述正臂和負臂中的一個之間；多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述開關裝置中的一個並聯連接；多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述元件組中的一個的所述第一緩衝電路中的一個和所述直流輸入端子之間。
5.按照權利要求4的多相多級逆變器，其特徵在於所述元件組中的每一個還包括多個第二緩衝電路，後者中的每一個分別包括緩衝電容、緩衝二極體和緩衝電阻，並與所述開關裝置中的一個並聯連接。
6.一種多級逆變器，其特徵在於包括交流輸出端子；至少四個具有不同電壓的直流輸入端子，其中第一個直流輸入端子具有最高電壓，而第二個直流輸入端子具有最低電壓；連接在所述第一直流輸入端子和所述交流輸出端子之間的正臂；連接在所述第二直流輸入端子與所述交流輸出端子之間的負臂；所述正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置；多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在除了所述第一和第二直流輸入端子以外的所述直流輸入端子中的一個與所述正臂和負臂中的一個之間；多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述鉗位二極體中的一個並聯連接；以及多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述第一緩衝電路中的一個和所述第一和第二直流輸入端子中的一個之間。
7.按照權利要求6的多級逆變器，其特徵在於還包括多個第二緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容、緩衝二極體和緩衝電阻，並與所述開關裝置中的一個並聯連接。
8.一種多相多級逆變器，其特徵在於包括至少四個具有不同電壓的直流輸入端子，其中第一個直流輸入端子具有最高電壓，而第二個直流輸入端子具有最低電壓；多個元件組，每個元件組包括交流輸出端子；連接在所述第一直流輸入端子和所述交流輸出端子之間的正臂；連接在所述第二直流輸入端子與所述交流輸出端子之間的負臂；所述正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置；多個鉗位二極體，其中每一個分別連接在除了所述第一和第二直流輸入端子以外的所述直流輸入端子中的一個與所述正臂和負臂中的一個之間；多個第一緩衝電路，其中每一個分別包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路，並與所述鉗位二極體中的一個並聯連接；以及多個放電電路，其中每一個分別包括至少一個電阻，並連接在所述元件組中的一個的所述第一緩衝電路中的一個和所述第一和第二直流輸入端子中的一個之間。
9.按照權利要求8的多相多級逆變器，其特徵在於所述元件組中的每一個還包括多個第二緩衝電路，後者中的每一個分別包括緩衝電容、緩衝二極體和緩衝電阻，並與所述開關裝置中的一個並聯連接。
全文摘要
多級逆變器包括:交流輸出端子;至少四個具有不同電壓的直流輸入端子;連接在第一直流輸入端子和交流輸出端子之間的正臂;和連接在第二直流輸入端子與交流輸出端子之間的負臂。正臂和負臂中的每一個分別包括多個串聯連接的開關裝置,多級逆變器還包括多個鉗位二極體;多個第一緩衝電路,每一個包括緩衝電容和緩衝二極體的串聯連接電路,並與一個開關裝置並聯連接;和多個放電電路,每一個包括至少一個電阻,並連接在第一緩衝電路中的一個和直流輸入端子之間。
文檔編號H02M1/00GK1173765SQ9711296
公開日1998年2月18日 申請日期1997年6月3日 優先權日1996年6月3日
發明者佐藤伸二 申請人:株式會社東芝