CN102255538A - 一种t型三电平逆变电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种T型三电平逆变电路，该电路包括吸收模块，在该吸收模块中，第一电阻的第一端连接正母线端，第一电阻的第二端连接第一电容的第一端及第一二极管的负极，第一电容的第二端和第一二极管的正极分别连接在第一可控开关管的发射极和集电极；第二电阻的第一端连接负母线端，第二电阻的第二端连接第三二极管的正极，第三二极管的负极一并连接第二电容和第一端及第二二极管的正极，第二电容的第二端和第二二极管的负极分别连接第二可控开关管的集电极和发射极。实施本发明的T型三电平逆变电路，由于吸收模块的吸收能力强，有效降低了双向开关管的电压应力，从而使双向开关管可选用较低耐压值的管子，而且，该吸收模块的成本低、损耗小。

Description

一种T型三电平逆变电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术，更具体地说，涉及一种T型三电平逆变电路。
背景技术
现有的T型三电平逆变电路的双向开关多采用RC吸收方案。RC吸收方案的缺点是吸收能力不够强，双向开关的电压应力较大，必须选用高耐压的管子。高耐压的管子不易做到高频化，损耗会相对增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述RC吸收能力不强的缺陷，提供一种吸收能力强的T型三电平逆变电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种T型三电平逆变电路，包括双向可控开关管，所述双向可控开关管包括反向串联的第一可控开关管和第二可控开关管，该T型三电平逆变电路还包括吸收模块，所述吸收模块包括第一电阻、第一电容、第一二极管、第二电阻、第二电容、第二二极管和第三二极管；其中，所述第一电阻的第一端连接正母线端，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第一端及所述第一二极管的负极，所述第一电容的第二端和所述第一二极管的正极分别连接在所述第一可控开关管的发射极和集电极；所述第二电阻的第一端连接负母线端，所述第二电阻的第二端连接所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极一并连接所述第二电容和第一端及所述第二二极管的正极，所述第二电容的第二端和所述第二二极管的负极分别连接所述第二可控开关管的集电极和发射极。
在本发明所述的T型三电平逆变电路中，所述第一二极管和所述第二二极管的反向耐压值高于母线电压。
在本发明所述的T型三电平逆变电路中，所述双向开关管还包括与所述第一可控开关管反并联的第四二极管，及与所述第二可控开关管反并联的第五二极管。
在本发明所述的T型三电平逆变电路中，所述T型三电平逆变电路还包括依次串联在正母线端和负母线端之间的第三电阻、第三电容、第四电阻和第四电容。
在本发明所述的T型三电平逆变电路中，所述T型三电平逆变电路还包括第三可控开关管、第四可控开关管、第六二极管和第七二极管，其中，第三可控开关管的发射极和第四可控开关管的集电极一并连接所述第三电容和第四电阻的连接点，所述第三可控开关管的集电极连接正母线端，所述第四可控开关管的发射极连接负母线端，所述第六二极管的负极和正极分别连接所述第三可控开关管的集电极和发射极，所述第七二极管的负极和正极分别连接所述第四可控开关管的集电极和发射极。
实施本发明的T型三电平逆变电路，具有以下有益效果：当双向开关管中的第一可控开关管开通时，第一电容通过第一电阻钳位于正母线；当双向开关管中的第一可控开关管关断时，第一电容通过第一二极管给第一可控开关管做钳位，钳位电压为正母线电压。因此，吸收模块中的第一电容、第一电阻和第一二极管能有效降低了第一可控开关管的电压应力，从而使第一可控开关管可选用较低耐压值的管子。同样地，当双向开关管中的第二开光管开通时，第二电容通过第二电阻、第三二极管钳位于负母线；当双向开关管中的第二可控开关管关断时，第二电容通过第二二极管给第二二极管钳位，钳位电压为负母线电压。因此，吸收模块中的第二电容、第二二极管、第二电阻和第三二极管能有效降低第二可控开关管的电压应力，从而使第二可控开关管可选用较低耐压值的管子。而且，该吸收模块的成本低、损耗小。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明T型三电平逆变电路实施例一的电路图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，在T型三电平逆变电路实施例一的电路图中，该T型三电平逆变器电路包括双向开关10，该双向开关10包括反向串联的第一可控开关管Q3和第二可控开关管Q4，及与第一可控开关管Q3反并联的第四二极管D5和与第二可控开关管Q4反并联的第五二极管D6，第四二极管D5和第五二极管D6起续流作用。该T型三电平逆变器电路还包括第三可控开关管Q1、第四可控开关管Q2、第六二极管D7、第七二极管D8、第三电阻R1、第四电阻R2、第三电容C1和第四电容C2，其中，第三电阻R1、第三电容C1、第四电阻R2和第四电容C2依次串联在正母线端BUS+和负母线端BUS-之间，第三可控开关管Q1的发射极和第四可控开关管Q2的集电极一并连接所述第三电容C1和第四电阻R2的连接点，第三可控开关管Q1的集电极连接正母线端BUS+，第四可控开关管Q2的发射极连接负母线端BUS-，第六二极管D7的负极和正极分别连接第三可控开关管Q1的集电极和发射极，第七二极管D8的负极和正极分别连接第四可控开关管Q2的集电极和发射极。该T型三电平逆变器电路还包括吸收模块20，该吸收模块20包括第一电阻R3、第一电容C3、第一二极管D3、第二电阻R4、第二电容C4、第二二极管D4和第三二极管D41，其中，第一电阻R3的第一端连接正母线端，第一电阻R3的第二端连接第一电容C3的第一端及第一二极管D3的负极，第一电容C3的第二端和第一二极管D3的正极分别连接在第一可控开关管Q 3的发射极和集电极；第二电阻R4的第一端连接负母线端，第二电阻R4的第二端连接第三二极管D41的正极，第三二极管D41的负极一并连接第二电容C4和第一端及第二二极管D4的正极，第二电容C4的第二端和第二二极管D4的负极分别连接第二可控开关管Q2的集电极和发射极。
优选地，第一二极管D3和所述第二二极管D4的反向耐压值高于母线电压，例如正负母线电压为400V，则第一二极管D3和第二二极管D4可选用反向耐压值为600V的开关管。这样，在第一电容C3通过第一二极管D3给第一可控开关管Q3做钳位时，正母线电压不至于反向击穿第一二极管D3；在第二电容C4通过第二二极管D4给第二可控开关管Q4做钳位时，负母线电压不至于反向击穿第二二极管D4。
下面说明该T型三电平逆变电路的原理。端BUS+和端BUS-分别为正母线输入端和负母线输入端，端N与端INV_OUT为逆变电压的两输出端。当给第三可控开关管Q1的控制端施加正常SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦型脉冲宽度调制)信号，且控制第四可控开关管Q2截止、第二可控开关管Q4常通，同时控制第一可控开关管Q3和第三可控开关管Q1互补开通或关断，则该逆变电路输出逆变电压的正半周；当给第四可控开关管Q2的控制端施加正常SPWM信号，且控制第三可控开关管Q1关断、第一可控开关管Q3常通，同时控制第二可控开关管Q4和第四开关管Q2互补开通或关断，则该逆变电路输出逆变电压的负半周。当第一可控开关管Q3开通时，第一电容C3通过第一电阻R3钳位于正母线；当第一可控开关管Q3关断时，第一电容C3通过第一二极管D3给第一可控开关管Q3做钳位，钳位电压为正母线电压。因此，吸收模块中的第一电容C3、第一电阻R3和第一二极管D3由于吸收能力强，有效降低了第一可控开关管Q3的电压应力，从而使第一可控开关管Q3可选用较低耐压值的管子。当第二开光管Q4开通时，第二电容C4通过第二电阻R4、第三二极管D41钳位于负母线；当第二可控开关管Q4关断时，第二电容C4通过第二二极管D4给第二二极管Q4钳位，钳位电压为负母线电压。因此，吸收模块中的第二电容C4、第二二极管D4、第二电阻R4和第三二极管D41由于吸收能力强，有效降低第二可控开关管Q4的电压应力，从而使第二可控开关管Q4可选用较低耐压值的管子。而且，该吸收模块20的成本低、损耗小。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种T型三电平逆变电路，包括双向可控开关管(10)，所述双向可控开关管(10)包括反向串联的第一可控开关管(Q3)和第二可控开关管(Q4)，在其特征在于，该T型三电平逆变电路还包括吸收模块(20)，所述吸收模块(20)包括第一电阻(R3)、第一电容(C3)、第一二极管(D3)、第二电阻(R4)、第二电容(C4)、第二二极管(D4)和第三二极管(D41)；其中，所述第一电阻(R3)的第一端连接正母线端，所述第一电阻(R3)的第二端连接所述第一电容(C3)的第一端及所述第一二极管(D3)的负极，所述第一电容(C3)的第二端和所述第一二极管(D3)的正极分别连接在所述第一可控开关管(Q3)的发射极和集电极；所述第二电阻(R4)的第一端连接负母线端，所述第二电阻(R4)的第二端连接所述第三二极管(D41)的正极，所述第三二极管(D41)的负极一并连接所述第二电容(C4)和第一端及所述第二二极管(D4)的正极，所述第二电容(C4)的第二端和所述第二二极管(D4)的负极分别连接所述第二可控开关管(Q2)的集电极和发射极。
2.根据权利要求1所述的T型三电平逆变电路，其特征在于，所述第一二极管(D3)和所述第二二极管(D4)的反向耐压值高于母线电压。
3.根据权利要求1或2所述的T型三电平逆变电路，其特征在于，所述双向开关管(10)还包括与所述第一可控开关管(Q3)反并联的第四二极管(D5)，及与所述第二可控开关管(Q4)反并联的第五二极管(D6)。
4.根据权利要求1或2所述的T型三电平逆变电路，其特征在于，所述T型三电平逆变电路还包括依次串联在正母线端和负母线端之间的第三电阻(R1)、第三电容(C1)、第四电阻(R2)和第四电容(C2)。
5.根据权利要求4所述的T型三电平逆变电路，其特征在于，所述T型三电平逆变电路还包括第三可控开关管(Q1)、第四可控开关管(Q2)、第六二极管(D7)和第七二极管(D8)，其中，第三可控开关管(Q1)的发射极和第四可控开关管(Q2)的集电极一并连接所述第三电容(C1)和第四电阻(R2)的连接点，所述第三可控开关管(Q1)的集电极连接正母线端，所述第四可控开关管(Q2)的发射极连接负母线端，所述第六二极管(D7)的负极和正极分别连接所述第三可控开关管(Q1)的集电极和发射极，所述第七二极管(D8)的负极和正极分别连接所述第四可控开关管(Q4)的集电极和发射极。
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