[實用新型]五電平電壓源型變換裝置

有效

• 申請號: 201320621036.2
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN203491923U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 譚國俊;劉戰;李浩;何鳳有
• 申請（專利權）人: 徐州中礦大傳動與自動化有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387;H02M7/219;H02M5/458
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 劉新合

技術領域

本實用新型涉及一種五電平電壓源型變換裝置，屬于電力電子變換裝器領域。

背景技術

近年來，隨著電力電子技術和控制技術的全面發展，電力電子裝置已經被廣泛使用，人們對電力電子裝置的大功率、耐高壓、低諧波擾動的要求越來越高。多電平變換裝置具有功率大、開關頻率低、輸出諧波小、動態響應速度快、電磁兼容性好等優點，并可以使耐壓值低的電力電子器件可靠應用于高壓大功率領域，并有效地減少脈寬調制簡稱PWM控制產生的高次諧波。但是，由于公知的二極管鉗位型五電平變換裝置的二極管數目較多、電容飛跨型五電平變換裝置控制復雜、H橋級聯型五電平變換裝置需要獨立的直流源等五電平變換裝置都存在固有缺點，抑制了五電平變換裝置在實際中的推廣和使用。

五電平變換轉置在實際的應用中還必須考慮到均壓的因素，不同型號的絕緣柵雙極晶體管由于其內部的寄生電感和寄生電容不相同，從而導致相串聯的兩個不同型號的絕緣柵雙極晶體管兩端的電壓不同，最終可能導致絕緣柵雙極晶體管的損壞，因此不同型號的絕緣柵雙極晶體管不可以串聯使用；同時，在設計安裝時，由于不同型號的絕緣柵雙極晶體管在尺寸上會有所不同，因此在實際的使用中也不可以混合使用。所以一個實用的五電平變換裝置不但在理論上要可行，在實際的使用中也必須具有實用性的特點。

實用新型內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種五電平電壓源型變換裝置，結構簡單、控制靈活的五電平電壓源型變換裝置，所用電容器的數量少，不需箝位二極管，每個絕緣柵雙極晶體管承受的耐壓相同。

為了實現上述目的，本五電平電壓源型變換裝置包括電容器C1、電容器C2、電容器Cph，第一接線端、第二接線端、第三接線端、第四接線端，以及十二個絕緣柵雙極晶體管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6、IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10、IGBT11、IGBT12；

第一接線端和電容器C1與絕緣柵雙極晶體管IGBT1的集電極連接；

第二接線端、電容器C1、電容器C2和絕緣柵雙極晶體管IGBT3的發射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT5的集電極連接；

第三接線端和電容器C2與絕緣柵雙極晶體管IGBT7的發射極連接；

絕緣柵雙極晶體管IGBT1的發射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT2的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT3的發射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT4的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT5的發射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT6的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT7的發射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT8的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT2的發射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT4的集電極連接，絕緣柵雙極晶體管IGBT9的集電極、絕緣柵雙極晶體管IGBT6的發射極和絕緣柵雙極晶體管IGBT10的發射極與絕緣柵雙極晶體管IGBT8的集電極連接；

絕緣柵雙極晶體管IGBT9的發射極和絕緣柵雙極晶體管IGBT10的集電極以及絕緣柵雙極晶體管IGBT11的集電極和絕緣柵雙極晶體管IGBT12的發射極分別連接于電容器Cph的兩極；

絕緣柵雙極晶體管IGBT11的發射極和絕緣柵雙極晶體管IGBT12的集電極與第四接線端連接。

每個絕緣柵雙極晶體管也可以由集成門極換流晶閘管、門極可關斷晶閘管、電力晶體管和電力場效應晶體管替換使用。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為直流輸入端，第四接線端、第五接線端、第六接線端為三相交流的輸出端，每個橋臂中均安裝有直流母線電容，每相直流母線電容靠近該相橋臂安裝。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為直流輸入端，第四接線端、第五接線端、第六接線端為三相交流的輸出端，所有橋臂共用一個直流母線電容，直流母線電容安裝在直流母線的輸入端。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為三相交流的輸入端，每個橋臂中均安裝有直流母線電容，每相直流母線電容靠近該相橋臂安裝。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為三相交流的輸入端，所有橋臂共用一個直流母線電容，直流母線電容安裝在直流母線的輸入端。

第一接線端、第二接線端、第三接線端為三相交流的輸入端，第四接線端、第五接線端、第六接線端為三相交流的輸出端，每個橋臂中均安裝有直流母線電容，每相直流母線電容靠近該相橋臂安裝。