[發明專利]一種三電平三相半橋逆變電路

無效

• 申請號: 201310431731.7
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103516242A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 王同春;戚戰峰;壽麗莉;岳孝磊;楊勇;李新會;康玲
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所;青島海山海洋裝備有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;仇蕾安

技術領域

本發明涉及一種三電平三相半橋逆變電路，屬于電力電子技術領域。

背景技術

三電平三相半橋逆變電路是針對300kW波浪能發電系統中，由于海上浮筒在將機械能轉換成電能后，經過海底電纜遠距離傳輸，需要采用直流高電壓，一般是1000V以上，而傳統的大功率變換技術采用大功率IGBT模塊，在使用高頻SPWM調制控制策略時，圖1為普通三相半橋逆變電路，由于其在整個周期均工作于高頻，存在開關損耗大而導致效率低，容量上不去的問題，因此有必要研制一種新型的逆變電路。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種三電平三相半橋逆變電路，能夠避免上下橋臂在整個周期全部工作于高頻，有效減小開關損耗，提高效率。

一種三電平三相半橋逆變電路，該逆變電路包括三個相同的單相半橋電路；

所述單相半橋電路包括電離電解質電容C1、C4、電容C9、二極管D1、D2、D3、D10、大功率開關管Q1、Q2、Q3、Q10、電感L1；

電離電解質電容C1的正極連接直流輸入+DCBUS，電離電解質電容C1的負極連接電離電解質電容C4的正極，電離電解質電容C4的負極連接直流輸入-DCBUS，二極管D1的正極接在電離電解質電容C1和電離電解質電容C4之間，二極管D1的負極連接大功率開關管Q1的C極，二極管D2的負極也接在電離電解質電容C1和電離電解質電容C4之間，二極管D2的正極連接大功率開關管Q2的E極，大功率開關管Q1的E極連接大功率開關管Q2的C極，連接端分別連接大功率開關管Q3的E極和大功率開關管Q10的C極，大功率開關管Q3的C極連接直流輸入+DCBUS，大功率開關管Q10的E極連接直流輸入-DCBUS，二極管D3與大功率開關管Q3并聯，即二極管D3的正極連接大功率開關管Q3的E極，二極管D10與大功率開關管Q10并聯，即二極管D10的正極連接大功率開關管Q10的E極，電感L1的一端接在大功率開關管Q1和大功率開關管Q2的連接端，另一端為U極輸出，在U極和逆變電路的中心點N極之間接入電容C9。

有益效果：

本發明在傳統的三相逆變橋電路拓撲基礎上，增加了續流階段的輔助通路橋臂，即增加了Q1、Q2、Q6、Q7、Q8、Q9所在橋臂，上下橋臂分別工作于正弦波的正半周期和負半周，續流階段通過輔助橋臂采用低頻開關，有效減小大功率逆變器件存在的開關損耗。整個系統采用SPWM調制，輸出三相純正弦波；采用模塊化并聯冗余設計，可靠性高，且單個模塊故障，不影響系統的運行；另外，容量可依據需要增大或減小，便于擴容；三相獨立的逆變方式具備優異的100%不平衡負載能力；系統可以同時提供單、三相交流電。

附圖說明

圖1為普通三相半橋逆變電路的原理圖。

圖2為本發明三電平三相半橋逆變電路的原理圖。

圖3為本發明等效單相三電平半橋逆變電路A中Q3導通的暫態電路。

圖4為本發明等效單相三電平半橋逆變電路A中Q3關斷的暫態電路。

圖5為本發明等效單相三電平半橋逆變電路A中Q10導通的暫態電路。

圖6為本發明等效單相三電平半橋逆變電路A中Q10關斷的暫態電路。

圖7為本發明三相三電平逆變電路的輸出波形。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

如附圖2所示，本發明提供了一種三電平三相半橋逆變電路，該逆變電路可分拆為三個獨立的單相半橋電路A、B、C。

單相半橋電路A包括電離電解質電容C1、C4、電容C9、二極管D1、D2、D3、D10、大功率開關管Q1、Q2、Q3、Q10、電感L1；