CN104702123A - 一种三电平功率单元主回路、功率单元以及高压变频器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种三电平功率单元主回路、功率单元及高压变频器，用于减少高压变频器的线缆。本发明实施例包括：第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、分别连接到直流母线正负极的两相三电平整流电路、滤波电路以及两相三电平逆变电路；两相三电平整流电路包括整流第一桥臂以及整流第二桥臂；两相三电平逆变电路包括逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂；滤波电路并联接在两相三电平整流电路与两相三电平逆变电路之间；整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂、逆变第二桥臂以及滤波电路的中点均相连；第一输入端与整流第一桥臂相连，第二输入端与整流第二桥臂相连；第一输出端与逆变第一桥臂相连，第二输出端与逆变第二桥臂相连。

Description

一种三电平功率单元主回路、功率单元以及高压变频器
技术领域
本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种三电平功率单元主回路、功率单元以及高压变频器。
背景技术
高压变频器作为一种高效节能手段，在电机调速领域已经得到广泛的应用，尤其是单元串联多电平高压变频器在输入、输出谐波、效率和功率因数等方面具有明显的优势，目前大多数高压变频器都采用这种功率单元串联型结构，功率单元串联型的高压变频器功率单元输出是H型桥式，单相两电平，输出电压是690V，对于10KV电压等级的高压变频器，需要24个这样的功率单元，如图1所示。
基于三电平拓扑功率单元的高压变频器，功率单元输出电压是1200V，能够有效的减少高压变频器使用的功率单元的数量，以10KV输出的高压变频器为例，使用三电平拓扑功率单元的10KV高压变频器，功率单元的数量可以从24个减少到15个，如图2所示，这种三电平高压变频器的功率单元，其逆变电路部分采用H桥，单相输出，其整流电路部分采用三相整流桥，三相输入。
但是，由于这种功率单元的整流部分使用三相整流桥，需要三相输入，因而对于高压变频器每一相的每一个功率单元，都需要有移相变压器副边绕组提供的三相交流电输入，加之这种高压变频器的每一相功率单元都是包括多个串联的功率单元，从而使得移相变压器副边绕组输出至功率单元的线缆多，接线复杂，也使得高压变频器的体积大成本高。
发明内容
本发明实施例提供了一种功率单元，用于减少高压变频器中移相变压器副边绕组输出至功率单元的线缆，简化高压变频器的设计和装配，减小高压变频器的体积和降低了成本。
有鉴于此，本发第一方面提供了一种三电平功率单元主回路，包括：
第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、分别连接到直流母线正负极的两相三电平整流电路、滤波电路以及两相三电平逆变电路；
所述两相三电平整流电路包括整流第一桥臂以及整流第二桥臂；
所述两相三电平逆变电路包括逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂；
所述滤波电路并联接在所述两相三电平整流电路与所述两相三电平逆变电路之间；
所述整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂、逆变第二桥臂以及滤波电路的中点均相连；
所述第一输入端与所述整流第一桥臂相连，所述第二输入端与所述整流第二桥臂相连；
所述第一输出端与所述逆变第一桥臂相连，所述第二输出端与所述逆变第二桥臂相连。
可选地：
所述整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂均包括有2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管；
所述4个功率开关管串联连接，其中第一个功率开关管的发射极与第二个功率开关管的集电极相连，第二个功率开关管的发射极与第三个功率开关管的集电极相连，第三个功率开关管的发射极与第四个功率开关管的集电极相连，第一个功率开关管的集电极以及第四个功率开关管的发射极分别连接到所述直流母线的正负极；
所述4个续流二极管分别并联接在每一个所述功率开关管的集电极与发射极之间，其中所述续流二极管的阳极与所述功率开关管的发射极相连，所述续流二极管的阴极与所述功率开关管的集电极相连；
所述2个钳位二极管串联连接，其中，第一个钳位二极管的阳极与第二钳位二极管的阴极相连，第一个钳位二极管的阴极与所述第一个功率开关管的发射极相连，第二个钳位二极管的阳极与所述第四个功率开关管的集电极相连，所述2个钳位二极管之间引出连接点分别作为所述整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂的中点。
可选地：
所述滤波电路包括滤波上电容、滤波下电容、均压上电阻以及均压下电阻，所述均压上电阻并联在所述滤波上电容两端，所述均压下电阻并联在所述滤波下电容两端，所述滤波上电容与所述滤波下电容之间引出连接点作为所述滤波电路的中点。
可选地：
所述第一输入端以及第二输入端用于与三相交流电输入中的任意两相相连。
本发明第二方面提供了一种功率单元，所述功率单元的主回路为本发明提一方面中任一项所提供的三电平功率单元主回路。
可选地：
所述三电平功率单元主回路中的每一个整流桥臂或每一个逆变桥臂中的2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管通过封装在一个外壳内组成一个单相三电平功率模块。
可选地：
所述功率单元包括有4个单相三电平功率模块，所述功率单元还包括箱体和散热器，所述散热器安装在所述箱体内，所述单相三电平功率模块贴装在所述散热器上。
本发明第三方面提供一种高压变频器，包括：
移相变压器、三个相的功率单元，每个相的功率单元包括多个串联的三电平功率单元，其特征在于所述三电平功率单元的主回路为本发明提一方面中任一项所提供的三电平功率单元主回路。
可选地：
所述三电平功率单元主回路中的每一个整流桥臂或每一个逆变桥臂中的2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管通过封装在一个外壳内组成一个单相三电平功率模块。
可选地：
所述移相变压器包括有多个副边绕组，每个副边绕组具有三相交流电输出端，第一个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第一端以及第二端相连，第二个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第一端以及第三端相连，第三个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第二端以及第三端相连。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：三电平功率单元主回路的整流电路以及逆变电路部分均包括两个桥臂，且四个桥臂的中点以及滤波电路的中点连接在一起，由于整流电路部分为由两个整流桥臂构成的两相H桥整流，其输入只有三相交流电中的任意两相，使得三电平功率单元的设计简化和成本降低，也使得在基于该三电平功率单元主回路的高压变频器中，移相变压器副边绕组输出至功率单元的线缆减少了三分之一，简化了高压变频器的设计和装配，减小高压变频器的体积，以及降低了高压变频器的成本。
附图说明
图1为现有技术中功率串联型高压变频器的结构示意图；
图2为现有技术中基于三电平拓扑功率单元的高压变频器结构示意图；
图3为本发明实施例中三电平功率单元主回路的一个实施例示意图；
图4为本发明实施例中三电平功率单元主回路的另一个实施例示意图；
图5本发明实施例中三电平功率单元主回路的另一个实施例示意图；
图6为本发明实施例中功率单元的一个实施例结构示意图；
图7为本发明实施例中高压变频器的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种三电平功率单元主回路、功率单元以及高压变频器，用于减少高压变频器中移相变压器副边绕组输出至功率单元的线缆，简化高压变频器的设计和装配，从而减小高压变频器的体积和降低成本。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图3，本发明实施例中三电平功率单元主回路的一个实施例包括：
第一输入端301、第二输入端302、第一输出端303、第二输出端304、分别连接到直流母线正负极的两相三电平整流电路305、滤波电路306以及两相三电平逆变电路307；
两相三电平整流电路305包括：整流第一桥臂3051以及整流第二桥臂3052；
两相三电平逆变电路307包括：逆变第一桥臂3071以及逆变第二桥臂3072；
滤波电路306并联接在两相三电平整流电路305与两相三电平逆变电路307之间；
整流第一桥臂3051、整流第二桥臂3052、逆变第一桥臂3071、逆变第二桥臂3072以及滤波电路306的中点均相连；
第一输入端301与整流第一桥臂3051相连，第二输入端302与整流第二桥臂3052相连；
第一输出端303与逆变第一桥臂3071相连，第二输出端304与逆变第二桥臂3072相连。
需要说明的是，在本实施例以及后续的实施例中，第一输入端301以及第二输入端302用于与三相交流电中的任意两相相连，例如三相交流电为R、S、T，第一输入端301以及第二输入端302可以分别与R、S相连，可以分别与S、T相连，也可以分别与R、T相连，还可以有其他连接方式，具体此处不做限定。
本实施例中，三电平功率单元的整流电路或逆变电路中的功率器件可以是IGBT，也可以是其它类型的功率器件，例如IGCT等，具体不做限定。
本实施例中，三电平功率单元主回路的整流电路以及逆变电路部分均包括两个桥臂，且四个桥臂的中点以及滤波电路的中点连接在一起，由于整流电路部分为由两个整流桥臂构成的两相H桥整流，其输入只有三相交流电中的任意两相，使得三电平功率单元的设计简化和硬件成本得到了降低，也使得在基于该三电平功率单元主回路的高压变频器中，移相变频器副边绕组输出至功率单元的线缆减少了三分之一，简化了高压变频器的设计和装配，减小高压变频器的体积，以及降低了高压变频器的成本。
为便于理解和实际应用，下面提供一种具体的整流电路以及逆变电路的实现方式：
请参阅图4，本发明实施例中三电平功率单元主回路的另一个实施例包括：
第一输入端401、第二输入端402、第一输出端403、第二输出端404、分别连接到直流母线正负极的两相三电平整流电路405、滤波电路406以及两相三电平逆变电路407；
两相三电平整流电路405包括：整流第一桥臂4051以及整流第二桥臂4052；
两相三电平逆变电路407包括：逆变第一桥臂4071以及逆变第二桥臂4072；
滤波电路406并联接在两相三电平整流电路405与两相三电平逆变电路407之间；
整流第一桥臂4051、整流第二桥臂4052、逆变第一桥臂4071、逆变第二桥臂4072以及滤波电路406的中点均相连；
第一输入端401与整流第一桥臂4051相连，第二输入端402与整流第二桥臂4052相连；
第一输出端403与逆变第一桥臂4071相连，第二输出端404与逆变第二桥臂4072相连；
其中，整流第一桥臂4051、整流第二桥臂4052、逆变第一桥臂4071以及逆变第二桥臂4072均包括2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管；
4个功率开关管串联连接，其中第一个功率开关管的发射极与第二个功率开关管的集电极相连，第二个功率开关管的发射极与第三个功率开关管的集电极相连，第三个功率开关管的发射极与第四个功率开关管的集电极相连，第一个功率开关管的集电极以及第四个功率开关管的发射极分别连接到直流母线的正负极；
4个续流二极管分别并联接在每一个所述功率开关管的集电极与发射极之间，其中续流二极管的阳极与功率开关管的发射极相连，续流二极管的阴极与功率开关管的集电极相连；
2个钳位二极管串联连接，其中，第一个钳位二极管的阳极与第二钳位二极管的阴极相连，第一个钳位二极管的阴极与第一个功率开关管的发射极相连，第二个钳位二极管的阳极与第四个功率开关管的集电极相连，2个钳位二极管之间引出连接点分别作为整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂的中点。
需要说明的是，本实施例中，功率开关管可以是IGBT，也可以是其他开关器件，具体此处不做限定。
在本实施例中，每2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管可以通过封装在一个外壳内部组成一个单相三电平功率模块，每一个单相三电平功率模块可以作为一个桥臂，在实际应用中，整流电路以及逆变电路部分的桥臂也可以使用通用模块搭建成单相三电平电路实现，具体此处不做限定。
本实施例中，三电平功率单元主回路的整流电路以及逆变电路部分均包括两个桥臂，且四个桥臂的中点以及滤波电路的中点连接在一起，由于整流电路部分为由两个整流桥臂构成的两相H桥整流，其输入只有三相交流电中的任意两相，使得三电平功率单元的设计简化和硬件成本得到了降低，也使得在基于该三电平功率单元主回路的高压变频器中，移相变频器副边绕组输出至功率单元的线缆减少了三分之一，简化了高压变频器的设计和装配，减小高压变频器的体积，降低了高压变频器的成本。
在实际应用中，滤波电路应包括滤波上电容以及滤波下电容，下面进行详细描述：
请参阅图5，本发明实施例中三电平功率单元主回路的另一个实施例包括：
第一输入端501、第二输入端502、第一输出端503、第二输出端504、分别连接到直流母线正负极的两相三电平整流电路505、滤波电路506以及两相三电平逆变电路507；
两相三电平整流电路505包括：整流第一桥臂5051以及整流第二桥臂5052；
两相三电平逆变电路507包括：逆变第一桥臂5071以及逆变第二桥臂5072；
滤波电路506并联接在两相三电平整流电路505与两相三电平逆变电路507之间；
整流第一桥臂5051、整流第二桥臂5052、逆变第一桥臂5071、逆变第二桥臂5072以及滤波电路506的中点均相连；
第一输入端501与整流第一桥臂5051相连，第二输入端502与整流第二桥臂5052相连；
第一输出端503与逆变第一桥臂4071相连，第二输出端504与逆变第二桥臂5072相连；
其中，整流第一桥臂5051、整流第二桥臂5052、逆变第一桥臂5071以及逆变第二桥臂5072分别包括2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管；
4个功率开关管串联连接，其中第一个功率开关管的发射极与第二个功率开关管的集电极相连，第二个功率开关管的发射极与第三个功率开关管的集电极相连，第三个功率开关管的发射极与第四个功率开关管的集电极相连，第一个功率开关管的集电极以及第四个功率开关管的发射极分别连接到直流母线的正负极；
4个续流二极管分别并联接在每一个所述功率开关管的集电极与发射极之间，其中续流二极管的阳极与功率开关管的发射极相连，续流二极管的阴极与所述功率开关管的集电极相连；
2个钳位二极管串联连接，其中，第一个钳位二极管的阳极与第二钳位二极管的阴极相连，第一个钳位二极管的阴极与所述第一个功率开关管的发射极相连，第二个钳位二极管的阳极与第四个功率开关管的集电极相连，2个钳位二极管之间引出接触点分别作为所述整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂的中点；
滤波电路506包括滤波上电容5061、滤波下电容5062、均压上电阻5063以及均压下电阻5064，均压上电阻5063并联在滤波上电容5061两端，均压下电阻5062并联在滤波下电容两端，滤波上电容5061与滤波下电容5062之间引出连接点作为滤波电路506的中点。
本实施例中，滤波电路506的滤波上电容5061以及滤波下电容5062均可以包括至少一个滤波电容，对应的，均压上电阻5063以及均压下电阻5064也可以包括至少一个均压电阻，具体此处不做限定。
需要说明的是，本实施例中，功率开关管均为IGBT，在实际应用中，也可以是其他开关器件，具体此处不做限定。
本实施例中，三电平功率单元主回路的整流电路以及逆变电路部分均包括两个桥臂，且四个桥臂的中点以及滤波电路的中点连接在一起，由于整流电路部分为由两个整流桥臂构成的两相H桥整流，其输入只有三相交流电中的任意两相，使得三电平功率单元的设计简化和硬件成本得到了降低，也使得在基于该三电平功率单元主回路的高压变频器中，移相变频器副边绕组输出至功率单元的线缆减少了三分之一，简化了高压变频器的设计和装配，减小高压变频器的体积，降低了高压变频器的成本。
为便于实际应用，本发明还提供了一种功率单元，该功率单元的主回路基于图3至图5所示的三电平功率单元主回路，具体此处不再赘述；
其中，三电平功率单元主回路中的每一个整流桥臂或每一个逆变桥臂中的2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管通过封装在一个外壳内组成一个单相三电平功率模块。
可以理解的是，在实际应用中，功率单元还包括有其他组成部分，下面结合功率单元结构对本发明实施例中的功率单元进行描述，具体的：
请参阅图6，本发明实施例中一种功率单元的一个实施例包括：
散热器601、4个单相三电平功率模块602、箱体605；
其中，4个单相三电平功率模块602贴装在散热器601上；
散热器601安装在箱体605内。
需要说明的是，本实施例中的功率单元，还可以设置有便于连接的两个交流输入端603以及两个输出端604，功率单元主回路中使用的多个滤波电容606可以安装在散热器601的一侧。
本实施例中，功率单元主回路中每一个整流桥臂或每一个逆变桥臂中的2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管通过封装在一个外壳内组成一个单相三电平功率模块，使得功率单元整流电路以及逆变电路中搭建三电平拓扑电路使用的模块数量变少，从而使得该功率单元体积更小，且该功率单元的主回路基于图3至图5所示的实施例，因而该功率单元也是使用的两相H桥整流，只需要三相交流电中的任意两相输入，使得功率单元的设计简化和硬件成本得到了降低，也使得在基于该功率单元的高压变频器中，移相变频器副边绕组输出至功率单元的线缆减少，简化了高压变频器的设计和装配，减小高压变频器的体积，降低了高压变频器的成本。
下面对本发明实施例中的高压变频器进行描述，具体的：
请参阅图7，本发明实施例中高压变频器的一个实施例包括：
移相变压器701、三个相的功率单元702；
其中，三个相的功率单元702中的每一相功率单元包括多个串联的三电平功率单元7021，该三电平功率单元7021的主回路与图3至图5所示的实施例相似，此处不再赘述。
本实施例中，移相变压器701包括有多个副边绕组，每个副边绕组具有三相交流电输出端，第一个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第一端以及第二端相连，第二个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第一端以及第三端相连，第三个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第二端以及第三端相连，移相变压器701副边绕组的个数可以是5个，也可以是其他个数，此处不做限定。
需要说明的是，本实施例中三电平功率单元7021主回路中的每一个整流桥臂或每一个逆变桥臂中的2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管可以通过封装在一个外壳内组成一个单相三电平功率模块，在实际应用中，也可以使用多个通用模块搭建组成三电平单相电路作为一个桥臂，具体此处不做限定。
在实际应用中，高压变频器还包括控制系统703。
本发明实施例中，三电平功率单元主回路的整流电路以及逆变电路部分均包括两个桥臂，且四个桥臂的中点以及滤波电路的中点连接在一起，由于整流电路部分为由两个整流桥臂构成的两相H桥整流，其输入只有三相交流电中的任意两相，使得三电平功率单元的设计简化和硬件成本得到了降低，也使得在基于该三电平功率单元主回路的高压变频器中，移相变频器副边绕组输出至功率单元的线缆减少了三分之一，简化了高压变频器的设计和装配，减小高压变频器的体积，降低了高压变频器的成本。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种三电平功率单元主回路，其特征在于，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、分别连接到直流母线正负极的两相三电平整流电路、滤波电路以及两相三电平逆变电路；
所述两相三电平整流电路包括整流第一桥臂以及整流第二桥臂；
所述两相三电平逆变电路包括逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂；
所述滤波电路并联接在所述两相三电平整流电路与所述两相三电平逆变电路之间；
所述整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂、逆变第二桥臂以及滤波电路的中点均相连；
所述第一输入端与所述整流第一桥臂相连，所述第二输入端与所述整流第二桥臂相连；
所述第一输出端与所述逆变第一桥臂相连，所述第二输出端与所述逆变第二桥臂相连。
2.根据权利要求1所述的三电平功率单元主回路，其特征在于，所述整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂均包括有2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管；
所述4个功率开关管串联连接，其中第一个功率开关管的发射极与第二个功率开关管的集电极相连，第二个功率开关管的发射极与第三个功率开关管的集电极相连，第三个功率开关管的发射极与第四个功率开关管的集电极相连，第一个功率开关管的集电极以及第四个功率开关管的发射极分别连接到所述直流母线的正负极；
所述4个续流二极管分别并联接在每一个所述功率开关管的集电极与发射极之间，其中所述续流二极管的阳极与所述功率开关管的发射极相连，所述续流二极管的阴极与所述功率开关管的集电极相连；
所述2个钳位二极管串联连接，其中，第一个钳位二极管的阳极与第二钳位二极管的阴极相连，第一个钳位二极管的阴极与所述第一个功率开关管的发射极相连，第二个钳位二极管的阳极与所述第四个功率开关管的集电极相连，所述2个钳位二极管之间引出连接点分别作为所述整流第一桥臂、整流第二桥臂、逆变第一桥臂以及逆变第二桥臂的中点。
3.根据权利要求1所述的三电平功率单元主回路，其特征在于，所述滤波电路包括滤波上电容、滤波下电容、均压上电阻以及均压下电阻，所述均压上电阻并联在所述滤波上电容两端，所述均压下电阻并联在所述滤波下电容两端，所述滤波上电容与所述滤波下电容之间引出连接点作为所述滤波电路的中点。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的三电平功率单元主回路，其特征在于，所述第一输入端以及第二输入端用于与三相交流电输入中的任意两相相连。
5.一种功率单元，其特征在于，
所述功率单元的主回路为权利要求1至4中任一项所述的三电平功率单元主回路。
6.根据权利要求5所述的功能单元，其特征在于，所述三电平功率单元主回路中的每一个整流桥臂或每一个逆变桥臂中的2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管通过封装在一个外壳内组成一个单相三电平功率模块。
7.根据权利要求6所述的功率单元，其特征在于，所述功率单元包括有4个单相三电平功率模块，所述功率单元还包括箱体和散热器，所述散热器安装在所述箱体内，所述单相三电平功率模块贴装在所述散热器上。
8.一种高压变频器，包括移相变压器、三个相的功率单元，每个相的功率单元包括多个串联的三电平功率单元，其特征在于，所述三电平功率单元的主回路为权利要求1至4任一项所述的三电平功率单元主回路。
9.根据权利要求8所述的高压变频器，其特征在于，所述三电平功率单元主回路中的每一个整流桥臂或每一个逆变桥臂中的2个钳位二极管、4个功率开关管以及4个续流二极管通过封装在一个外壳内组成一个单相三电平功率模块。
10.根据权利要求8所述的高压变频器，其特征在于，所述移相变压器包括有多个副边绕组，每个副边绕组具有三相交流电输出端，第一个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第一端以及第二端相连，第二个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第一端以及第三端相连，第三个相的一个功率单元与所述三相交流电输出端中的第二端以及第三端相连。
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