CN100466448C - 一种五电平变换器结构装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种五电平变换器结构装置，属于电子变换器的技术领域。本发明的五电平变换器结构装置，是在三电平主电路上增加一个辅助桥臂，辅助桥臂并联在吸收电容与三电平主电路的桥臂之间，所述的辅助桥臂是由若干个功率器件串联后并联若干个嵌位二极管组成。本发明的五电平变换器结构装置中，减少了元器件数量，减少了成本，增强了电路的稳定性。

Description

一种五电平变换器结构装置
技术领域
本发明涉及一种的五电平变换器结构装置，属于电子变换器的技术领域。
背景技术
在传统的五电平电路结构中，对于三相系统来说，如果采用电子开关，则电子开关较多，其至少需要24个，每一相需要8个，同时电容数也较大，一般至少需要四个，使得开关器件数量多，故障点高，在对大容量变化时，低开关频率下谐波问题突出等缺点。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种元器件少、控制简单、故障率低的五电平变换器结构装置。
本发明是通过以下措施来实现的：
本发明的五电平变换器结构装置，是在三电平主变换电路上增加一个辅助桥臂，辅助桥臂并联在吸收电容与三电平变换主电路的桥臂之间，所述的辅助桥臂是由若干个功率器件串联后并联若干个嵌位二极管组成，电路当中还有一个变压器，变压器的初级绕组和次级绕组中各有一个端子连接在吸收电容的中间，初级绕组的的另一端子接辅助桥臂的中点，次级绕组的另一端子接主变换电路的桥臂中点。变压器和主变换器的中点之间进行耦合，以达到消除特定谐波的作用。
本发明的五电平变换器结构装置，所述的辅助桥臂的工作频率是主变换电路中的基波频率的3倍。
本发明的五电平变换器结构装置，其电路结构，可以是带辅助桥臂的单桥臂电路；或者是带辅助桥臂的双桥臂电路；或者是带辅助桥臂的多桥臂电路。
本发明的五电平变换器结构装置中，减少了元器件数量，减少了成本，增强了电路的稳定性。
附图说明
附图是本发明的带辅助桥臂的双桥臂电路图。图中：1—功率模块2—辅助桥臂  3—变压器  4—桥臂
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。
附图是本发明的带辅助桥臂的双桥臂电路图。
辅助桥臂2是由四个功率器件ug1、ug2、ug3、ug4和两个二极管D1和D2组成。本附图的功率模块1可以是多种可作功率开关的器件，这里以功率模块IGBT为例，这种电路存在于直流电后的正负母线之间，4个功率器件ug1、ug2、ug3、ug4的漏极和源极互相串联，串联的功率器件ug1和功率器件ug2之间的一点a，串联的功率器件ug3与功率器件ug4之间的一点b点，在a、b之间并联了一个由二极管D1和D2正负串联组成的嵌位电路，二极管D1的负极接a点，二极管D2的正极接b点，在直流电Vdc的正负母线之间并联了两个相互串联的电容C1、C2组成的吸收滤波电路。
同样由四个串联的功率器件和两个串联的二极管组成的电路称为一个桥臂4，这样的桥臂4共有二个，都并联在直流电吸收电容C1和C2后的正负母线当中，桥臂4位于辅助桥臂2的后面。
电路当中还有一个变压器3，变压器(3)的初级绕组和次级绕组中各有一个端子连接在两串联的吸收电容C1、C2的中间，变压器3的初级绕组的的另一端子接ug2和ug3串联的功率模块中间A点，变压器3的次级绕组的另一端子接第一个桥臂D3和D4组成的嵌位二极管的B点及第二个桥臂的嵌位二极管D5和D6组成的嵌位电路的D点，在第一个桥臂和第二个桥臂的中点C、E点各引出一相输出端U和V，在三电平变换器上增加一个辅助桥臂2，其工作频率为3倍的主变换电路中的基波频率，在交变换器的中心点间用1：K的变压器3来进行耦合，达到消除谐波。工作中产生：Vdc/2、KVdc/2、0、—KVdc/2、Vdc/2五种电平。
这种电路减少了元器件，减少了成本，增强了电路的稳定性。

Claims (5)

1.一种五电平变换器结构装置，是在三电平主变换电路上增加一个辅助桥臂(2)，辅助桥臂(2)并联在吸收电容与三电平主变换电路的桥臂(4)之间，所述的辅助桥臂(2)是由若干个功率器件串联后并联若干个嵌位二极管组成，其特征在于：电路当中还有一个变压器(3)，变压器(3)的初级绕组和次级绕组中各有一个端子连接在吸收电容的中间，初级绕组的的另一端子接辅助桥臂(2)的中点，次级绕组的另一端子接主变换电路的桥臂中点。
2.根据权利要求1所述的五电平变换器结构装置，其特征在于：所述的辅助桥臂(2)的工作频率是主变换电路中的基波频率的3倍。
3.根据权利要求1所述的五电平变换器结构装置，其特征在于：其电路结构为单桥臂电路。
4.根据权利要求1所述的五电平变换器结构装置，其特征在于：其电路结构为双桥臂电路。
5.根据权利要求1所述的五电平变换器结构装置，其特征在于：其电路结构为多桥臂电路。
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