CN216146241U - 一种过压抑制电路、变流器及变频器 - Google Patents
一种过压抑制电路、变流器及变频器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216146241U CN216146241U CN202122057468.2U CN202122057468U CN216146241U CN 216146241 U CN216146241 U CN 216146241U CN 202122057468 U CN202122057468 U CN 202122057468U CN 216146241 U CN216146241 U CN 216146241U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- igbt
- overvoltage
- circuit
- voltage
- transient voltage
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种过压抑制电路、变流器及变频器,包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及变流器及变频器技术领域，尤其涉及一种过压抑制电路、变流器及变频器。
背景技术
随着大功率变流器的并网电压等级不断提高，风电、光伏、传动等变流器/逆变器/变频器逐步由两电平拓扑切换为三电平拓扑，其中I-NPC和A-NPC两种拓扑应用较为广泛。但是在实际运行中，由于线路、器件及IGBT之间的分布参数存在，会导致三电平拓扑中内外管电压不平衡，严重的情况下会导致内管过电压失效。因此当前已有部分文献给出了适当的解决方法，在《太阳能学报》2017年10月第38卷第10期刊登的《NPC型三电平并网逆变器内外管不均压分析及抑制》一文中指出，如图1及图2所示，增加电阻或者电阻串联电容并接在内管IGBT两端，从而抑制内管过电压，但是此种方式总会引入电阻附加损耗，且该损耗会一直存在。
为此，亟需一种既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗的过压抑制电路，节省成本，结构简单，易于实现的过压抑制电路。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提出一种过压抑制电路，该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种过压抑制电路,包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，其中，N≥2。
优选地，所述第一IGBT钳位回路包括IGBT外管T1及IGBT钳位管T5；所述第二IGBT钳位回路包括IGBT外管T4及IGBT钳位管T6。
优选地，所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为单向瞬态电压抑制二极管。
优选地，所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为双向瞬态电压抑制二极管。
优选地，所述瞬态电压抑制二极管的钳位电压根据母线电压和IGBT额定电压来确定。
采用上述电路结构之后，该过压抑制电路包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。
附图说明
图1为现有技术过压抑制电路的拓扑图；
图2为现有技术过压抑制电路的拓扑图；
图3为本实用新型实施例一的过压抑制电路的电路图；
图4为本实用新型实施例一的过压抑制电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
请参阅图3，图3为本实用新型实施例一的过压抑制电路的电路图；本实施例公开了一种过压抑制电路，包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，其中，N≥2。
所述第一IGBT钳位回路包括IGBT外管T1及IGBT钳位管T5；所述第二IGBT钳位回路包括IGBT外管T4及IGBT钳位管T6。
在本实施例中，所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为单向瞬态电压抑制二极管。
所述瞬态电压抑制二极管的钳位电压根据母线电压和IGBT额定电压来确定。
本实施例中，T1和T4为IGBT外管，T2和T3为IGBT内管，T5和T6为IGBT钳位管，D1至D6分别为T1至T6反并联的二极管。IGBT内管有过压风险，在IGBT内管T2集电极和IGBT内管T3发射极之间连接瞬态电压抑制二极管，当一个IGBT管两端电压超过瞬态电压抑制二极的钳位电压时，瞬态电压抑制二极管导通，由限流电阻R限制电流，从而抑制IGBT内管两端电压，以防IGBT内管过压失效。
瞬态电压抑制二极管的钳位电压设置根据母线电压和IGBT额定电压共同确定，限流电阻R选取需要考虑泄放电流及功率影响。
在常规工作状态下，瞬态电压抑制二极管不会动作，更不会导通，因此限流电阻R上仅有瞬态电压抑制二极管漏电流存在，一般小于100uA，损耗可忽略不计，相较公开文献提供的方案，电阻上损耗大大降低，仅在需要抑制电压升高的器件产生损耗。
实施例二
请参阅图4，图4为本实用新型实施例二的过压抑制电路的电路图。
本实施例以实施例一为基础，所不同的是所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为双向瞬态电压抑制二极管。
在本实施例，T1和T4为IGBT外管，T2和T3为IGBT内管，D5和D6为IGBT钳位二极管，D1至D4分别为T1至T4反并联的二极管，IGBT内管有过压风险，在IGBT内管T2集电极和IGBT内管T3发射极连接有双向瞬态电压抑制二极管，当一个IGBT内管两端电压超过瞬态电压抑制二极管的钳位电压时，瞬态电压抑制二极管导通，由限流电阻R限制电流，从而抑制IGBT内管两端电压，以防IGBT内管过压失效。
双向瞬态电压抑制二极管的引入可以保证该过压抑制电路即使接反，也不会损坏器件或电路本身，相较实施案例一，灵活性更强。
在常规工作状态下，瞬态电压抑制二极管不会动作，更不会导通，因此限流电阻上仅有瞬态电压抑制二极管漏电流存在，一般小于100uA，损耗可忽略不计，相较公开文献提供的方案，电阻上损耗大大降低，仅在需要抑制电压升高的器件产生损耗。
该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。
应当理解的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，不能因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种过压抑制电路,其特征在于，包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，其中，N≥2。
2.根据权利要求1所述的过压抑制电路，其特征在于：所述第一IGBT钳位回路包括IGBT外管T1及IGBT钳位管T5；所述第二IGBT钳位回路包括IGBT外管T4及IGBT钳位管T6。
3.根据权利要求1所述的过压抑制电路，其特征在于：所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为单向瞬态电压抑制二极管。
4.根据权利要求1所述的过压抑制电路，其特征在于：所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为双向瞬态电压抑制二极管。
5.根据权利要求4所述的过压抑制电路，其特征在于：所述瞬态电压抑制二极管的钳位电压根据母线电压和IGBT额定电压来确定。
6.一种变流器，其特征在于，所述变流器包括权利要求1至5任一所述的过压抑制电路，所述变流器为三电平变流器或者多电平变流器。
7.一种变频器，其特征在于，所述变频器包括权利要求1至5任一所述的过压抑制电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122057468.2U CN216146241U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种过压抑制电路、变流器及变频器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122057468.2U CN216146241U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种过压抑制电路、变流器及变频器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216146241U true CN216146241U (zh) | 2022-03-29 |
Family
ID=80810223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122057468.2U Active CN216146241U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 一种过压抑制电路、变流器及变频器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216146241U (zh) |
-
2021
- 2021-08-30 CN CN202122057468.2U patent/CN216146241U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10084392B2 (en) | Five-level inverter and application circuit of the same | |
| CN112366745B (zh) | 一种集中式模块化DC Chopper拓扑及控制方法 | |
| EP2940852A1 (en) | Converter | |
| US9660553B2 (en) | Switching stage, energy conversion circuit, and conversion stage for wind turbines comprising the energy conversion circuit | |
| CN216598978U (zh) | Anpc电路的内管保护电路、变流器及逆变器 | |
| CN104779825A (zh) | 一种模块化多电平换流器的交叉型子模块结构 | |
| CN106452146B (zh) | 一种多电平变换器子模块电路及多电平变换器 | |
| US10523011B2 (en) | Voltage compensation apparatus for photovoltaic system and photovoltaic system | |
| CN104242614A (zh) | 一种基于反馈控制的igbt串联均压装置 | |
| Kolli et al. | Design considerations of three phase active front end converter for 13.8 kv asynchronous microgrid power conditioning system enabled by series connection of gen-3 10 kv sic mosfets | |
| CN216146241U (zh) | 一种过压抑制电路、变流器及变频器 | |
| US11374401B2 (en) | Overvoltage absorption circuit and single-phase heric topology | |
| WO2018171769A1 (zh) | Z源网络有源中点钳位五电平光伏并网逆变系统 | |
| CN104901570A (zh) | 模块化多电平换流器 | |
| CN204669246U (zh) | 模块化多电平换流器 | |
| CN210864457U (zh) | 电压钳位模块及风电变流器机侧的共模电压钳位电路 | |
| CN108512432B (zh) | 一种具有阻断双向故障电流功能的电力电子变压器 | |
| CN214959327U (zh) | 储能电路及模块化多电平换流器 | |
| CN210608564U (zh) | 斩波器和发电机组并网系统 | |
| JPH10248264A (ja) | 中性点クランプ式電力変換装置 | |
| CN201821256U (zh) | 变频器输出抑制尖峰电压滤波器 | |
| CN215956302U (zh) | 电机过电压抑制电路 | |
| CN113726209B (zh) | 一种风电变流器用卸荷电路及其控制方法 | |
| CN220653203U (zh) | 用于开关管的有源钳位电路及变频器 | |
| CN218783573U (zh) | 一种逆变器及光伏系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |