[實用新型]帶有能量回饋裝置的功率單元模塊

有效

• 申請號: 200720149799.6
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN201051718Y
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 王曉夫
• 申請（專利權）人: 北京利德華福電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M5/44
• 分類號: H02M5/44
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙郁軍

技術領域

本實用新型涉及一種構成多電平式高壓大功率變頻器的功率單元模塊，更具體地說，本實用新型涉及一種改進型的帶有能量回饋裝置的功率單元模塊。

背景技術

本申請人于2002年3月8日向中國專利局遞交了一件發明名稱為《無諧波污染高壓變頻器能量回饋裝置及其方法》的發明專利申請，并于2006年1月取得了該項專利申請的發明專利權。

該件發明專利公開了一種高壓變頻器能量回饋裝置，它由多個反并聯在每一個功率單元整流橋旁的反饋橋和反饋橋控制電路構成。即如圖2所示，它是在如圖1所示的每一個功率單元內整流橋1旁反并聯一個反饋橋2。當負載制動時，通過反饋橋控制電路控制構成反饋橋2的六個開關元件G1～G6的導通與關斷，從而使制動能量反饋回電網。

為了保證反饋橋能夠正常工作，制動能量能夠順利地反饋回電網，構成反饋橋2的六個大功率開關元件(如IGBT)G1～G6的容量必須大于構成功率單元逆變橋的大功率開關元件A+、A-、B+、B-的容量，以確保在系統加電的瞬間構成反饋橋的開關元件G1～G6不被燒毀，這樣，就使得帶有能量回饋裝置的功率單元制造成本加大。

發明內容

鑒于上述原因，本實用新型的目的是提供一種制造成本低、工作穩定可靠的改進型帶有能量回饋裝置的功率單元模塊。

為實現上述目的，本實用新型采用以下設計方案：一種帶有能量回饋裝置的功率單元模塊，它包括整流橋、并聯在整流橋旁的反饋橋、并聯在直流母線側的濾波電路、逆變橋，其特征在于：

在所述反饋橋的反饋能量輸入端A、B之間并聯有濾波電容和均壓電阻；

在反饋橋的一個反饋能量輸入端A與整流橋正極直流電源輸出端C之間串聯有一個二極管，在反饋橋的另一個反饋能量輸入端B與整流橋負極直流電源輸出端D之間串聯有一個二極管。

本實用新型的優點是：1、由于本實用新型在反饋橋的反饋能量輸入端A與整流橋正極直流電源輸出端C之間串聯有一個二極管，在反饋橋的反饋能量輸入端B與整流橋負極直流電源輸出端D之間串聯有一個二極管，所以，在負載制動時，可以確保制動能量經逆變橋、二極管、反饋橋反饋回電網，而電網輸入的能量只能從整流橋傳輸給負載。

2、由于本實用新型在反饋橋的反饋能量輸入端A、B之間并聯有一組H型連接的濾波電容和均壓電阻，所以在系統加電的瞬間，可使構成反饋橋的開關元件不容易損壞；另外，在選擇構成反饋橋的功率元件容量時，可使其容量小于構成功率單元逆變橋的大功率開關元件容量，從而使帶有能量回饋裝置的功率單元制造成本降低。

附圖說明

圖1為構成多電平高壓大功率變頻器的功率單元模塊結構示意圖；

圖2為帶有能量回饋裝置的功率單元模塊結構示意圖；

圖3為本實用新型改進型帶有能量回饋裝置的功率單元模塊結構示意圖。

具體實施方式

如圖3所示，本實用新型公開的改進型帶有能量回饋裝置的功率單元模塊包括整流橋1、并聯在整流橋1旁的反饋橋2、并聯在直流母線側的濾波電路4、逆變橋3。本實用新型與圖2公開的帶有能量回饋裝置的功率單元模塊的區別在于：本實用新型在反饋橋2的反饋能量輸入端A、B之間并聯有H型連接的濾波電容C1、C2、均壓電阻R1、R2；在反饋橋2的反饋能量輸入端A與整流橋1正極直流電源輸出端C之間串聯有一個二極管D1，在反饋橋2的反饋能量輸入端B與整流橋1負極直流電源輸出端D之間串聯有一個二極管D2。

在功率單元模塊工作在變頻狀態時，反饋橋2關斷，電網能量經整流橋1、逆變橋3輸出給負載；當負載制動時，反饋橋2導通，制動能量經逆變橋3、二極管D1、D2、反饋橋2反饋回電網。二極管D1、D2的作用是：在負載制動時，反饋能量經反饋橋2回饋到電網中，而電網輸入的能量只能從整流橋1傳輸給負載。

本實用新型在反饋橋2的反饋能量輸入端A、B之間并聯有一組H型連接的濾波電容C1、C2、均壓電阻R1、R2的目的是：1、在系統加電的瞬間，使構成反饋橋2的開關元件G1～G6不容易損壞；2、使構成反饋橋2的六只功率元件的容量小于構成功率單元逆變橋的大功率開關元件A+、A-、B+、B-的容量，從而使帶有能量回饋裝置的功率單元制造成本降低。

以上所述是本實用新型的具體實施例及所運用的技術原理，任何基于本實用新型技術方案基礎上的等效變換，均屬于本實用新型保護范圍之內。