[實用新型]用于逆變器的絕緣柵雙極晶體管并聯裝置

有效

• 申請號: 200920169992.5
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN201533256U
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 周繼華;陳大偉;楊國奎;全鋼;趙燕華
• 申請（專利權）人: 北京東標電子有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 王俊

技術領域

本實用新型涉及逆變器領域，特別是涉及用于逆變器的絕緣柵雙極晶體管并聯裝置。

背景技術

當單只絕緣柵雙極晶體管(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，簡稱IGBT)的電流容量不夠大時，總是采用并聯的方法來擴大電流容量，但是當三只以上的IGBT并聯時，其均流問題很難解決。

由于三只IGBT直接并聯時的均流問題很難解決，目前多采用兩只IGBT模塊并聯的方法。現有IGBT模塊的電流容量為1000A，兩只IGBT模塊并聯做成的660V逆變器最大能做到750kW。因此，現有的兩只IGBT模塊并聯的方法，不能做出1000kW以上的逆變器，無法滿足市場的需求。

由于三只以上IGBT直接并聯的均流問題，因此，660V～690V?1000kW及以上的逆變器尚不存在。

而市場上中、低壓大功率(1500kW及以上)逆變器有較大需求，因為受逆變器的核心器件IGBT的電流容量限制，此類逆變器的最大功率在1000kW以下。三只以上IGBT模塊并聯的均流問題成為技術障礙，制約了逆變器的最大功率。

實用新型內容

本實用新型提供一種用于逆變器的絕緣柵雙極晶體管并聯電路，用以解決現有技術中三只絕緣柵雙極晶體管并聯后不能均流而導致不能實現1000kW以上大功率的逆變器的問題。

為了解決上述問題，本實用新型提供的一種用于逆變器的絕緣柵雙極晶體管并聯裝置，該并聯裝置包括：包括至少一個逆變單元，所述逆變單元包括兩個并聯連接的逆變模塊，所述逆變模塊包括并聯連接的絕緣柵雙極晶體管。

所述至少一個逆變單元為兩個逆變單元。

所述逆變單元利用直流電源供電。

所述兩個逆變單元并聯連接，采用對稱結構的并聯母線和引出點。

所述逆變單元中的逆變模塊利用差動電抗器并聯連接。

所述逆變模塊包括兩個并聯連接的IGBT。

所述逆變模塊的兩個IGBT利用直流母線并聯連接。

所述絕緣柵雙極晶體管為絕緣柵雙極晶體單管或者絕緣柵雙極晶體管模塊。

本實用新型有益效果如下：4～8只IGBT的并聯變成了多級兩路并聯，減小了并聯均流的困難，每個層次都是兩路并聯，因此簡化了并聯均流的難度，實現了大功率(1500kW)和超大功率(3000kW)逆變器。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于逆變器的絕緣柵雙極晶體管并聯裝置實施例1的結構示意圖；

圖2為本實用新型逆變模塊的結構示意圖；

圖3為本實用新型一種用于逆變器的絕緣柵雙極晶體管并聯裝置實施例2的結構示意圖。

具體實施方式

為了實現1000kv以上的電壓源三相逆變器，解決三只以上絕緣柵雙極晶體管并聯時的均流問題，如圖1所示，為本實用新型一種用于逆變器的絕緣柵雙極晶體管并聯電路實施例1的結構示意圖。如圖中所示，該并聯電路是由兩個逆變模塊10并聯形成的逆變單元，每個逆變模塊由兩只IGBT并聯形成，兩個逆變模塊之間并聯連接有三個差動電抗器100。如圖2所示為本實用新型逆變模塊的結構示意圖，圖中示出了兩只并聯的IGBT，兩個IGBT利用直流母線并聯連接，圖中兩只IGBT的等效電路并聯。圖2中的Vu1與Vu2并聯構成U相逆變橋臂，Vv1與Vv2、Vw1與Vw2分別并聯后構成V相和W相逆變橋臂。兩只并聯的IGBT模塊等效為一只更大功率的IGBT模塊。在本實用新型中IGBT模塊可以替換IGBT單管。即所述絕緣柵雙極晶體管為絕緣柵雙極晶體單管或者絕緣柵雙極晶體管模塊。

在本實施例中逆變模塊并聯形成第一層次的并聯，“逆變模塊”采用兩只大功率IGBT模塊并聯，逆變模塊的兩只并聯IGBT的均流由IGBT特性參數的一致性和IGBT驅動脈沖長期、可靠的同步、同相、滿功率驅動等方面來實現，兩只IGBT模塊并聯是廣泛采用的技術，在此不再進行詳細描述。

如在上例中，兩個逆變模塊并聯形成中間層次的并聯，在成功完成大功率逆變模塊的基礎上，采用雙逆變模塊并聯技術，將兩個大功率的逆變模塊并聯成為2倍逆變模塊功率的逆變單元，逆變單元利用直流電源供電。逆變模塊間的均流采用大電流、小感抗的差動電抗器。該差動電抗器僅在兩路電流產生差值的瞬間(0～1μS)起到動態均流作用，很好地改善了兩路大電流回路開通、關斷的上升沿和下降沿的不一致性。當兩路電流沒有差值時該差動電抗器不呈現電感特性，僅呈現繞線銅排的電阻特性，因此該差動電抗器不發熱、無噪聲。差動電抗器在幾乎沒有功率損耗的情況下很好地實現了兩路逆變模塊電流的均流。因此，得到了1500kW/660V的中壓大功率逆變器。