[發明專利]TNPC逆變器裝置及其橋臂短路檢測方法

有效

• 申請號: 201410251114.3
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN105226975B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 丁習兵;馮維一;張偉強;吳洪洋
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;G01R31/02
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司11438
• 代理人: 姜怡,闞梓瑄

1.一種TNPC逆變器裝置，包括：

TNPC逆變器模塊，包括第一直流端、第二直流端、交流端、電容橋臂、逆變橋臂和雙向開關橋臂，其中所述電容橋臂的兩端與所述逆變橋臂的兩端分別連接到所述第一直流端和所述第二直流端，所述雙向開關橋臂的兩端分別連接到所述電容橋臂的中點和所述逆變橋臂的中點，所述交流端為所述逆變橋臂的中點，所述逆變橋臂包括上開關管單元和下開關管單元；以及

短路檢測模塊，主要由上開關管檢測單元和下開關管檢測單元構成，其中所述上開關管檢測單元配置為檢測所述上開關管單元的管壓降，所述下開關管檢測單元配置為檢測所述下開關管單元的管壓降，

其中所述TNPC逆變器模塊還包括中點端，所述電容橋臂的中點與所述中點端電連接，

所述雙向開關橋臂包括第一流向開關管單元和第二流向開關管單元，所述第一流向開關管單元導通時所述雙向開關橋臂中的電流由所述交流端流向所述中點端方向，所述第二流向開關管單元導通時所述雙向開關橋臂中的電流由所述中點端流向所述交流端方向，以及

當所述第一直流端或所述第二直流端經由所述雙向開關橋臂的回路形成短路路徑時，所述短路路徑上的所述上開關管單元的管壓降或所述下開關管單元的管壓降不小于相應的所述第一流向開關管單元或所述第二流向開關管單元的管壓降。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述上開關管單元和所述下開關管單元的任何一個的額定電流不大于所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元的任何一個的額定電流。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述上開關管單元和所述下開關管單元的任何一個的靜態驅動電壓小于所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元的任何一個的靜態驅動電壓。

4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述TNPC逆變器裝置還包括用于驅動所述上開關管單元的第一驅動電壓產生電路和用于驅動所述下開關管單元的第二驅動電壓產生電路，所述第一驅動電壓產生電路和所述第二驅動電壓產生電路分別具有穩壓管，并通過所述穩壓管使得所述第一驅動電壓產生電路和所述第二驅動電壓產生電路所產生的靜態驅動電壓都小于所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元的任何一個的靜態驅動電壓。

5.根據權利要求3所述的裝置，其中所述TNPC逆變器裝置還包括用于驅動所述上開關管單元的第一驅動電壓產生電路和用于驅動所述下開關管單元的第二驅動電壓產生電路，所述第一驅動電壓產生電路和所述第二驅動電壓產生電路分別具有各自的穩壓集成電路和電壓調節電阻，并通過所述電壓調節電阻調節所述穩壓集成電路，來使得所述第一驅動電壓產生電路和所述第二驅動電壓產生電路所產生的靜態驅動電壓都小于所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元的任何一個的靜態驅動電壓。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述上開關管單元和所述下開關管單元的任何一個的跨導小于所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元的任何一個的跨導。

7.根據權利要求1～6的任何一個所述的裝置，其中所述上開關管單元、所述下開關管單元、所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元的任何一個由一個開關管形成，或由多個開關管并聯或串聯連接而形成。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中所述開關管為可控型開關管。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中所述可控型開關管為絕緣柵雙極型晶體管、集成柵極換流晶閘管、金屬氧化物半導體控制晶閘管、雙極結型晶體管或金屬氧化物半導體晶體管中的任何一種。

10.根據權利要求7所述的裝置，其中所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元串聯連接，所述開關管的任何一個均反向并聯一個二極管。

11.根據權利要求7所述的裝置，其中所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元并聯連接，構成所述第一流向開關管單元和所述第二流向開關管單元的任何一個的開關管均反向串聯有二極管，構成所述上開關管單元和所述下開關管單元的任何一個的開關管的任何一個均反向并聯一個二極管。

12.根據權利要求7所述的裝置，其中構成所述上開關管單元和所述下開關管單元的任一個開關管在其所在的回路形成短路路徑時的導通管壓降大于5.6V。