CN100413197C - 一种不需要对电容电压平衡的多电平电路装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种不需要对电路中的电容电压进行平衡的多电平电路装置，属于多电平电路的技术领域。本发明由移相变压器、整流器和至少一个多电平桥臂组成，在串联的每两个整流器输出端之间的中点、在串联的每两个电容的中点、桥臂的嵌位二极管之间的中点，相对应地连接为一体。本发明的有益效果是，在控制上可以不加任何处理，就可保证电容电压平衡，从而可以更容易地实现多电平转换；可有效地解决电压偏移问题，从而解决各种不利因素，并提高了系统的稳定性。

Description

一种不需要对电容电压平衡的多电平电路装置
技术领域
本发明涉及一种不需要对电路中的电容电压进行平衡的多电平电路装置，属于多电平电路的技术领域。
背景技术
在传统的二极管嵌位型多电平电路装置中，在直流回路中的电容上，由于电容电压的不平衡，使得二极管嵌位型的电平电路装置的应用起到了极大的障碍，引起各电平的电容上的电压发生偏移，而偏移的因数较多，有器件的特性分散性，有负载特性及其控制中的控制问题，有器件的开关状态等，从而使得控制上极大的复杂化，同时如果嵌位电压发生偏移后，对电子开关器件就会产生致命的威胁，同时会增大输出电压的谐波含量，对整个系统工作都不利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述由于二极管嵌位电压偏移带来的不良后果，而提出的一种不需要对电容电压平衡的多电平电路装置，该电路在控制上可以不加任何处理，就可保证电容电压平衡，从而可以更容易地实现多电平转换器。
本发明涉及一种不需要对电容电压平衡的多电平电路装置，是由移相变压器、至少两个整流器和至少一个多电平桥臂组成，整流器的输入端分别与移相变压器的副边连接，整流器输出端正负依次相串联形成总的正负母线，其总的正负母线之间依次并联有与整流器个数相同依次串联的电容和至少一个多电平桥臂；在串联的每两个整流器输出端之间的中点、在串联的每两个电容的中点、桥臂的嵌位二极管之间的中点，相对应地连接为一体。
本发明的多电平电路装置，所述的整流器为6脉冲整流或者是单向整流。
本发明的多电平电路装置，所述的变压器为副边或者原边具有移相的多重化变压器。
本发明的有益效果是，在控制上可以不加任何处理，就可保证电容电压平衡，从而可以更容易地实现多电平转换；可有效地解决电压偏移问题，从而解决各种不利因素，并提高了系统的稳定性。
附图说明
附图是本发明的一种单桥臂五电平的多电平电路装置
1-移相变压器  2-整流器  3-桥臂。
ZL1、ZL2、ZL3、ZL4为整流器；
Sa1、Sa2、Sa3、Sa4、Sa1’、Sa2’、Sa3’、Sa4’为功率器件；
D1、D2、D3、D4、D5、D6为嵌位二极管；
C1、C2、C3、C4为电容。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作具体的说明。
附图所示，是一种单桥臂五电平的多电平电路装置，该电路移相变压器1由可以是Y/y.z；D/y.z；Y/d.dz；D/d.dz连接方式的变压器，整流器2为普通的六脉冲整流R、S、T，逆变是二极管嵌位型五电平电路，电路结构是单桥臂3。
电路当中经移相变压器1的一个次级三相交流电R1、S1、T1经整流器ZL1整流后变成直流电，分正母线和负母线，同样经移相变压器1的次级三相交流电R2、S2、T2经整流器ZL2整流后变成直流电，也分正母线和负母线，以后依次如此，整流器ZL1的负母线和整流器ZL2的正母线连接，整流器ZL2的负母线和整流器ZL3的正母线连接，以后依次连接，这样互相连接以后，整流器ZL1的正母线和最后一个整流器ZLn的负母线，就是该电路的总的正母线和负母线。在总的正母线和负母线之间连接有与整流器个数相同依次串联的电容。
第一个功率器件Sa1与第二功率器件Sa2连接线上一点E1，第二个功率器件Sa2与第三功率器件Sa3连接线上一点E2，以后同上就有了E3、E4、E5、E6、E7，E1与E5两点上并联了两个不同功率正负极相串联的二极管D1和D2，二极管D1的负极接E1，二极管D2的正极接E5，E2与E6两点上并联了两个不同功率正负极相串联的二极管D3和D4，二极管D3的负极接E2，二极管D4的正极接E6，同样如此，E3与E7两点上也并联了两个不同功率正负相串的二极管D5和D6，二极管D5的负极接E3，二极管D6的正极接E7，在二极管D1和D2之间取一点C1，二极管D3和D4之间取一点C2，同样在二极管D5和D6之间取一点C3。在串联的每两个整流器输出端之间的中点都取出一点A1、A2、A3。在串联的每两个电容中点都取出一点B1、B2、B3。把A1、B1、C1连在一起，同样把A2、B2、C2连在一起，A3、B3、C3连在一起。
由串联的功率器件和与其连接的嵌位二极管组成的电路就是一个桥臂，在总的正负母线之间并联两个桥臂就是双桥臂电路，并联三个桥臂就是三桥臂电路，并联三个以上桥臂的电路就是多桥臂电路，可以根据不同情况并联不同的桥臂。上述的整流器可以是6脉冲整流R、S、T，也可以是单向整流R、S。逆变也可以选择三电平电路、五电平电路、七电平电路或者多电平电路。上述的变压器可以为副边具有移相的多重化变压器。
本发明的这种多电平电路装置，其特点主要是将整流侧的多重化电路和二极管嵌位型多电平电路结合起来，该电路不需要对电容电压进行平衡，同时可以提高输入侧功率因数，有极大的优势。
在控制上不加任何处理，就可保证电容电压平衡，从而可以更容易地实现多电平转换器。解决了传统的二极管嵌位型的多电平电路装置，在直流回路中的电容上的电容电压的不平衡问题，引起各电平的电容上的电压发生偏移，造成控制上极大的复杂化。

Claims (3)

1. 一种不需要对电容电压平衡的多电平电路装置，是由移相变压器(1)、至少两个整流器(2)和至少一个多电平桥臂(3)组成，其特征在于：整流器的输入端分别与移相变压器(1)的副边连接，整流器(2)输出端正负依次相串联形成总的正负母线，其总的正负母线之间依次并联有与整流器个数相同依次串联的电容和至少一个多电平桥臂(3)；在串联的每两个整流器(2)输出端之间的中点、在串联的每两个电容的中点、桥臂(3)的嵌位二极管之间的中点，相对应地连接为一体。
2. 根据权种要求1所述的多电平电路装置，其特征在于：所述的整流器(2)为6脉冲整流或者是单向整流。
3. 根据权种要求1所述的多电平电路装置，其特征在于：所述的变压器为副边或者原边具有移相的多重化变压器。
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