CN115037177A - 一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统 - Google Patents

一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115037177A
CN115037177A CN202210655297.XA CN202210655297A CN115037177A CN 115037177 A CN115037177 A CN 115037177A CN 202210655297 A CN202210655297 A CN 202210655297A CN 115037177 A CN115037177 A CN 115037177A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
switching device
switching
inductor
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210655297.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张学锋
白江涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shigatuobo Clean Power Rugao Co ltd
Original Assignee
Shigatuobo Clean Power Rugao Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shigatuobo Clean Power Rugao Co ltd filed Critical Shigatuobo Clean Power Rugao Co ltd
Priority to CN202210655297.XA priority Critical patent/CN115037177A/zh
Publication of CN115037177A publication Critical patent/CN115037177A/zh
Priority to PCT/CN2023/099421 priority patent/WO2023237100A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/4815—Resonant converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及电机驱动技术领域，具体公开了一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，包括电机、三电平拓扑电路和驱动电路，三电平拓扑电路由三个全桥臂组成，每个全桥臂上均设有四个开关器件，每个开关器件上连接有谐振软开关电路，谐振软开关电路的两输入端分别与驱动电路的输出端OUT_H和输出端OUT_L连接。本发明在三电平拓扑电路的每个开关器件上均连接有谐振软开关电路，每个谐振软开关电路通过对应的驱动电路进行驱动，谐振软开关电路通过共模抑制的方法对三电平拓扑电路中每个开关器件的尖峰脉冲进行吸收或释放，对开关器件的尖峰脉冲起到缓冲作用，通过电感L1、电感L2和电感L5阻碍尖峰脉冲的突然变化，有效地增强驱动电路的抗干扰能力。

Description

一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统
技术领域
本发明属于电机驱动技术领域，具体是一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统。
背景技术
随着第三代半导体SiC/GaN器件的技术突破，在高端驱动器领域逐渐替代Si器件。SiC/GaN器件具有开关频率高、开关损耗小的特点，能够显著的提升电机驱动器的性能。近年来，能效要求越来越严格。高端电机驱动器用的电气拓扑结构也逐步由两电平转向多电平，提升电机驱动效率。SiC/GaN器件制造工艺难度高，导致成本极为昂贵。多电平电气拓扑采用的功率器件使用较多，若全部采用SiC/GaN器件促使驱动器设计成本较高，严重地制约其大规模的商业化应用。多电平电气拓扑对每个器件的要求并非一致，功率器件的损耗不均衡，因此现急需发明一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统。
发明内容
本发明的目的是提供了一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，解决了上述所提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，包括电机、三电平拓扑电路和驱动电路，所述三电平拓扑电路由三个全桥臂组成，每个所述全桥臂上均设有四个开关器件，每个所述开关器件上连接有谐振软开关电路，所述谐振软开关电路的两输入端分别与所述驱动电路的输出端OUT_H和输出端OUT_L连接，所述驱动电路的数量与所述谐振软开关电路的数量相同，且两者之间相互对应设置，
所述电机与所述三电平拓扑电路之间设有滤波电路。
进一步地，每个所述谐振软开关电路3由二极管D1、电感L1、第三电阻R3、电容C1、电感L2、第一电阻R1和第二电阻R2组成，所述二极管D1和所述电感L1串联设置在所述驱动电路4的输出端 OUT_H和所述开关器件的源极之间，所述第三电阻R3、电容C1和电感L2串联设置在所述驱动电路4的输出端OUT_L和所述开关器件的源极之间，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串联设置，且串联后的一端与所述二极管D1的负极连接，另一端设置在所述电容C1和所述电感L2之间，所述二极管D1的正极与所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点连接，所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点与所述第三电阻R3和所述电容C1之间的节点连接。
进一步地，所述滤波电路由电容C2、电感L5和电容C3组成，所述电容C2的一端与所述三电平拓扑电路的正极P连接，另一端与所述三电平拓扑电路的负极N连接，所述电感L5的一端与每个所述全桥臂的中点连接，另一端分别与所述电机连接，所述电容C3的一端设置在所述电机与所述电感L5之间，另一端与所述三电平拓扑电路的负极N连接。
进一步地，每个所述全桥臂上设有串联设置的开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3和开关器件T4，所述开关器件T1和开关器件T2的中点与所述三电平拓扑电路的中性点之间连有二极管D5,所述开关器件T3和开关器件T4的中点与所述三电平拓扑电路的中性点之间连有二极管D6。
进一步地，每个所述全桥臂包括主桥臂和辅助桥臂，所述主桥臂上串联有开关器件T1和开关器件T4，所述辅助桥臂上串联有开关器件T2和开关器件T3，所述主桥臂和所述辅助桥臂呈T型设置，每个所述辅助桥臂的一端与所述三电平拓扑电路的正极P和负极N连接，另一端与所述电机的一相连接。
进一步地，所述开关器件T1和所述开关器件T4均为Si器件，所述开关器件T2和开关器件T3均为SiC/GaN器件。
进一步地，所述开关器件T1和所述开关器件T4均为SiC/GaN器件，所述开关器件T2和开关器件T3均为Si器件。
进一步地，三个所述全桥臂的中部分别与所述电机的a相、b相和c相连接。
本发明的有益效果:本发明在三电平拓扑电路的每个开关器件上均连接有谐振软开关电路，每个谐振软开关电路通过对应的驱动电路进行驱动，谐振软开关电路通过共模抑制的方法对三电平拓扑电路中每个开关器件的尖峰脉冲进行吸收或释放，同时对开关器件起到缓冲作用，使得每个开关器件的特性更加稳定，通过电感L1、电感L2 和电感L5阻碍尖峰脉冲的突然变化，有效地增强驱动电路的抗干扰能力，同时可以均衡各个开关器件的开关损耗，降低每个全桥臂上的开关器件的开关损耗，提升开关器件的寿命。
谐振软开关电路中的元件组成一种能量吸收、释放的电路，保证了开关器件所承受的电压或电流中的一个量保持在较为合适的值，从而降低了开关器件的开关损耗，同时也减少了EMI噪声；
规定每个全桥臂上开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3和开关器件T4的类型，有效地降低了开关器件使用成本，也同时满足了三电平拓扑电路的每个开关器件所要达到的开关损耗要求，
驱动电路的驱动芯片类型与同等类型开关器件配套使用，有效地提升了三电平拓扑电路的驱动调制水平，也有效地提高了拓扑电路系统的输出效率；
电感L1和电感L2起到共模抑制的效果，抑制了电机负载端高 dv/dt和di/dt经杂散电感反射后的能量，保持了每个开关器件的栅极电压Vge的稳定，降低了开关器件所导致的电应力，有效地提升了开关器件的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是混合器件驱动电机的拓扑电路系统的具有Z源三电平拓扑电路的整体电路图；
图2是混合器件驱动电机的拓扑电路系统的局部电路图；
图3是混合器件驱动电机的拓扑电路系统的具有Z源三电平T型拓扑电路的整体电路图；
图中：1-电机，2-三电平拓扑电路，3-谐振软开关电路，4-驱动电路，5-滤波电路，6-中性点。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图，对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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个具体实施例中，如图1-图3所示，具体公开了一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，包括电机1、三电平拓扑电路2和驱动电路4，所述三电平拓扑电路2由三个全桥臂组成，每个所述全桥臂上均设有四个开关器件，每个所述开关器件上连接有谐振软开关电路3，所述谐振软开关电路3的两输入端分别与所述驱动电路4的输出端OUT_H和输出端OUT_L连接，所述驱动电路4的数量与所述谐振软开关电路3的数量相同，且两者之间相互对应设置，所述电机1与所述三电平拓扑电路2之间设有滤波电路5。
每个所述谐振软开关电路3由二极管D1、电感L1、第三电阻R3、电容C1、电感L2、第一电阻R1和第二电阻R2组成，所述二极管D1 和所述电感L1串联设置在所述驱动电路4的输出端OUT_H和所述开关器件的源极之间，所述第三电阻R3、电容C1和电感L2串联设置在所述驱动电路4的输出端OUT_L和所述开关器件的源极之间，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串联设置，且串联后的一端与所述二极管D1的负极连接，另一端设置在所述电容C1和所述电感L2之间，所述二极管D1的正极与所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点连接，所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点与所述第三电阻 R3和所述电容C1之间的节点连接。
所述滤波电路5由电容C2、电感L5和电容C3组成，所述电容 C2的一端与所述三电平拓扑电路2的正极P连接，另一端与所述三电平拓扑电路2的负极N连接，所述电感L5的一端与每个所述全桥臂的中点连接，另一端分别与所述电机1连接，所述电容C3的一端设置在所述电机1与所述电感L5之间，另一端与所述三电平拓扑电路2的负极N连接。
每个所述全桥臂上设有串联设置的开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3和开关器件T4，所述开关器件T1和开关器件T2的中点与所述三电平拓扑电路2的中性点6之间连有二极管D5,所述开关器件T3和开关器件T4的中点与所述三电平拓扑电路2的中性点6之间连有二极管D6。
每个所述全桥臂包括主桥臂和辅助桥臂，所述主桥臂上串联有开关器件T1和开关器件T4，所述辅助桥臂上串联有开关器件T2和开关器件T3，所述主桥臂和所述辅助桥臂呈T型设置，每个所述辅助桥臂的一端与所述三电平拓扑电路2的正极P和负极N连接，另一端与所述电机1连接。
Si器件即为硅器件，SiC/GaN器件即为碳化硅/氮化镓器件，所述开关器件T1和所述开关器件T4均为Si器件，所述开关器件T2和开关器件T3均为SiC/GaN器件。
所述开关器件T1和所述开关器件T4均为SiC/GaN器件，所述开关器件T2和开关器件T3均为Si器件。
三个所述全桥臂的中部分别与所述电机1的a相、b相和c相连接。
实施例1：
三电平拓扑电路2包括三个全桥臂，三个全桥臂包括从左至右设置的第一全桥臂、第二全桥臂和第三全桥臂，第一全桥臂的中点与电机的a相连接，第二全桥臂的中点与电机的b相连接,第三全桥臂的中点与电机的c相连接，三个全桥臂上均设有四个开关器件，四个开关器件分别为开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3和开关器件 T4，每个开关器件上均连接有谐振软开关电路3；
驱动电路4有三组，每组驱动电路4包括四个驱动电路，每个驱动电路与谐振软开关电路3一一对应连接，
谐振软开关电路3有三组，每组谐振软开关电路3包括四个谐振软开关电路，每个谐振软开关电路3由二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C1、电感L1和电感L2组成,其中包括第一主电路、第二主电路和缓冲电路，第一主电路由二极管D1、第一电阻R1和电感L1组成，第一主电路的输入端与驱动电路4的输出端OUT_H连接，输出端与开关器件的源极连接；第二主电路由第三电阻R3和电感L1组成，第二主电路的输入端与驱动电路4的输出端 OUT_L连接，输出端与开关器件的源极连接，第一主电路和第二主电路上还设有二极管D1、第二电阻R2和电容C1；
缓冲电路的主要器件为电感L2，电感L2用于抑制后级电路输出的反射波能量，从而避免了对驱动电路4和谐振软开关电路3的影响。
根据每个开关器件的开关频率及电路中存在的杂散电感计算谐振软开关电路3的谐振频率。
驱动电路控制开关器件T1的电路走向：驱动电路4的输出端 OUT_H输出的电流经过第一电阻R1，并从电感L1输送至开关器件T1 的源极，驱动电路4的输出端OUT_L输出的电流经过第三电阻R3，并从电感L1输送至开关器件T1的源极，开关器件T1的源极通过电感L2起到一个缓冲的效果，从而抑制后级电路输出的反射波能量。
每个全桥臂上的开关器件T2和开关器件T3的谐振软开关电路3 的走向均与开关器件1的电路走向相同；而开关器件T4释放稳定后的电流经过电容C2和电容C3分别传输至三电平拓扑电路2的正极P、负极N，开关器件调制形成的脉冲波形经过滤波电路5上的电感L5 和电容C3进行滤波，滤波完成后传输至电机的a相、b相和c相。
共模抑制由电感L1和电感L2组成，从而抑制了电机负载端高 dv/dt和di/dt经杂散电感反射后的能量，保持了每个开关器件的栅极电压Vge的稳定，降低了开关器件所导致的电应力，有效地提升了开关器件的使用寿命。
图1为从属权利要求书4中三电平拓扑电路2的呈现状态，图中的每个桥臂呈I型，每个桥臂上的开关器件T1和开关器件T4均采用 Si器件，开关器件T2和开关器件T3均采用SiC/GaN器件，开关器件T1与开关器件T2的中点与三电平拓扑电路2的中性点6之间连有二极管D5，二极管D5的一端设置在每个全桥臂上的开关器件T1和开关器件T2之间的节点上，另一端与三电平拓扑电路2的中性点6 组成一条中性线，开关器件T3与开关器件T4的中点与三电平拓扑电路2的中性点6之间连有二极管D6，二极管D6的一端设置在每个全桥臂上的开关器件T3与开关器件T4之间的节点上，另一端设置在二极管D5与中性线相交的节点处，二极管D5和二极管D6均采用 SiC/GaN器件，Si器件的承载电流选择≥SiC/GaN器件；驱动电路4 的驱动芯片类型包括Si功率转换器驱动和SiC/GaN功率转换器驱动，驱动电路4的Si功率转换器驱动对应开关器件T1和开关器件 T4的Si器件使用，驱动电路4的SiC/GaN功率转换器驱动对应开关器件T2和开关器件T3的SiC/GaN器件使用。
图3为从属权利要求书5中三电平拓扑电路2的呈现状态，图中的主桥臂上的开关器件T1和开关器件T4均采用SiC/GaN器件，辅助桥臂上的开关器件T2和开关器件T3均采用Si器件，Si器件的承载电流选择≥SiC/GaN器件，工作电压可以优选为SiC/GaN器件的一半，驱动电路4的驱动芯片类型包括Si功率转换器驱动和SiC/GaN功率转换器驱动，驱动电路4的SiC/GaN功率转换器驱动对应开关器件 T1和开关器件T4的SiC/GaN器件使用，驱动电路4的Si功率转换器驱动对应开关器件T2和开关器件T3的Si器件使用。
图2仅展示了图1中三电平拓扑电路2每个全桥臂上其中两个开关器件电路的走向；
其中Si器件参数与SiC/GaN器件开关特性参数有差别，混合使用时会造成直通，会造成尖峰脉冲变大，通过调整谐振软开关电路3 的参数，实现不同类型器件等同的开关上升沿和下降沿。
本发明的工作流程：电源将电压或电流输至三电平拓扑电路2，驱动电路4与谐振软开关电路3对三电平拓扑电路2上开关器件的开关序列进行控制，谐振软开关电路3中开关器件调制形成的脉冲波形经过滤波电路5上的电感L5和电容C3进行滤波，滤波完成后传输至电机的a相、b相和c相。
每个全桥臂上有四个谐振软开关电路3，四个谐振软开关电路3 分别与开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3和开关器件T4对应设置，每个谐振软开关电路3的两个输入端分别与对应的驱动电路4 的输出端OUT_H和输出端OUT_L连接，
驱动电路4的驱动芯片针对Si器件和SiC/GaN器件两种类型的开关器件选择相对应的驱动芯片，驱动芯片输出端OUT_L输出的电流经过谐振软开关电路3至开关器件T1的源极，通过共模抑制的方法使得每个开关器件所承受的电压或电流中的一个量保持在较为合适的值，从而降低了开关器件的开关损耗，同时也减少了EMI噪声。
以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，包括电机(1)、三电平拓扑电路(2)和驱动电路(4)，
所述三电平拓扑电路(2)由三个全桥臂组成，每个所述全桥臂上均设有四个开关器件，每个所述开关器件上连接有谐振软开关电路(3)，所述谐振软开关电路(3)的两输入端分别与所述驱动电路(4)的输出端OUT_H和输出端OUT_L连接，所述驱动电路(4)的数量与所述谐振软开关电路(3)的数量相同，且两者之间相互对应设置，
所述电机(1)与所述三电平拓扑电路(2)之间设有滤波电路(5)。
2.根据权利要求1所述的一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，每个所述谐振软开关电路(3)由二极管D1、电感L1、第三电阻R3、电容C1、电感L2、第一电阻R1和第二电阻R2组成，所述二极管D1和所述电感L1串联设置在所述驱动电路(4)的输出端OUT_H和所述开关器件的源极之间，所述第三电阻R3、电容C1和电感L2串联设置在所述驱动电路(4)的输出端OUT_L和所述开关器件的源极之间，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串联设置，且串联后一端与所述二极管D1的负极连接，另一端设置在所述电容C1和所述电感L2之间，所述二极管D1的正极与所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点连接，所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点与所述第三电阻R3和所述电容C1之间的节点连接。
3.根据权利要求1所述的一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，所述滤波电路(5)由电容C2、电感L5和电容C3组成，所述电容C2的一端与所述三电平拓扑电路(2)的正极P连接，另一端与所述三电平拓扑电路(2)的负极N连接，所述电感L5的一端与每个所述全桥臂的中点连接，另一端分别与所述电机(1)连接，所述电容C3的一端设置在所述电机(1)与所述电感L5之间，另一端与所述三电平拓扑电路(2)的负极N连接。
4.根据权利要求1所述的一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，每个所述全桥臂上设有串联设置的开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3和开关器件T4，所述开关器件T1和开关器件T2的中点与所述三电平拓扑电路(2)的中性点(6)之间连有二极管D5,所述开关器件T3和开关器件T4的中点与所述三电平拓扑电路(2)的中性点(6)之间连有二极管D6。
5.根据权利要求1所述的一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，每个所述全桥臂包括主桥臂和辅助桥臂，所述主桥臂上串联有开关器件T1和开关器件T4，所述辅助桥臂上串联有开关器件T2和开关器件T3，所述主桥臂和所述辅助桥臂呈T型设置，每个所述辅助桥臂的一端与所述三电平拓扑电路(2)的正极P和负极N连接，另一端与所述电机(1)连接。
6.根据权利要求4所述的一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，所述开关器件T1和所述开关器件T4均为Si器件，所述开关器件T2和开关器件T3均为SiC/GaN器件。
7.根据权利要求5所述的一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，所述开关器件T1和所述开关器件T4均为SiC/GaN器件，所述开关器件T2和开关器件T3均为Si器件。
8.根据权利要求1所述的一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统，其特征在于，三个所述全桥臂的中部分别与所述电机(1)的a相、b相和c相连接。
CN202210655297.XA 2022-06-10 2022-06-10 一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统 Pending CN115037177A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210655297.XA CN115037177A (zh) 2022-06-10 2022-06-10 一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统
PCT/CN2023/099421 WO2023237100A1 (zh) 2022-06-10 2023-06-09 混合器件驱动电机的拓扑电路系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210655297.XA CN115037177A (zh) 2022-06-10 2022-06-10 一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115037177A true CN115037177A (zh) 2022-09-09

Family

ID=83122888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210655297.XA Pending CN115037177A (zh) 2022-06-10 2022-06-10 一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115037177A (zh)
WO (1) WO2023237100A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023237100A1 (zh) * 2022-06-10 2023-12-14 势加透博洁净动力如皋有限公司 混合器件驱动电机的拓扑电路系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100440705C (zh) * 2005-01-08 2008-12-03 艾默生网络能源系统有限公司 一种电感电压箝位全桥软开关电路
CN106899223B (zh) * 2017-03-29 2019-07-19 南京航空航天大学 一种中点钳位型三电平逆变器母线电容中点电位平衡方法
CN107681950B (zh) * 2017-08-21 2020-07-14 北京精密机电控制设备研究所 一种基于三电平拓扑的高可靠高效率控制驱动器
CN110048699B (zh) * 2019-05-21 2023-04-11 哈尔滨工业大学 一种抑制GaN半桥模块桥臂串扰的栅极驱动电路
CN110247567B (zh) * 2019-07-08 2020-04-21 山东大学 一种三电平变流器低共模电压控制方法及系统
CN115037177A (zh) * 2022-06-10 2022-09-09 势加透博洁净动力如皋有限公司 一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023237100A1 (zh) * 2022-06-10 2023-12-14 势加透博洁净动力如皋有限公司 混合器件驱动电机的拓扑电路系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023237100A1 (zh) 2023-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102884722B (zh) 多电平逆变器
CN110323954B (zh) 基于SiC功率器件的三电平牵引功率模块及逆变电路
US5642273A (en) Resonant snubber inverter
CN111869084B (zh) 功率转换器
CN102804570A (zh) 具有卸载网络的3级脉冲逆变器
EP2698911B1 (en) Power electronic circuit
CN102780384A (zh) 高性能低成本igbt 负压自举驱动电路
CN107134937B (zh) 一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路
CN112688584B (zh) 一种三电平拓扑anpc四象限运行调制方法
EP3726722A1 (en) Interleaved power converter
CN110535339A (zh) 一种低电容电压应力的二次型Boost变换器
CN115037177A (zh) 一种混合器件驱动电机的拓扑电路系统
JPH10108474A (ja) マルチレベルスイッチング式電力変換器
CN110572063A (zh) 不对称输入多电平变流装置及控制方法
CN212367151U (zh) 一种逆变电路
JPH07213076A (ja) ３レベルインバータ装置
CN210724562U (zh) 一种钳位型三电平升压功率变换电路结构
JP2004080880A (ja) スナバ回路
CN111614147A (zh) 提高充电站能量路由器系统效率的工作模式与控制方法
Hong et al. A passive lossless soft-switching single inductor dual buck full-bridge inverter
CN215268097U (zh) 一种逆变器及光伏设备
JP4659508B2 (ja) 電力変換装置
CN113437863B (zh) 一种并联igbt动态均流缓冲电路
CN212278122U (zh) 一种准谐振电机驱动拓扑电路
CN111030489B (zh) 一种用于模块化多电平变换器的飞跨电容式子模块电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination