[發明專利]三電平三相橋電路及其模塊化結構

在審

• 申請號: 201410474689.1
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104300819A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 路永輝;楊占峰;季建輝;董曉偉
• 申請（專利權）人: 思源清能電氣電子有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M7/5387
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 韓松

技術領域

本發明涉及電力電子領域，更具體地說，是涉及一種三電平三相橋電路及其模塊化結構。

背景技術

隨著現代變流技術的發展，新技術在工業設備中得到廣泛的應用。三電平變流器是一種可用于高壓大功率的PWM變流器，具有功率因數接近1，且開關電壓應力比兩電平減小一半的優點。但是目前的全控功率開關器件電流不夠大，不能滿足一些場合的應用。同時，在實際工程應用中，由于主電路雜散電感的存在，三電平變流器IGBT正常關斷過程中存在顯著地過電壓問題，如何設計結構減小電路雜散電感是一個比較復雜的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種三電平三相橋電路及其模塊化結構。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：

根據本發明的一方面，提供了一種三電平三相橋電路，設于直流電與三相交流電之間，

所述三電平三相橋電路中的任意一相均包括并聯的兩組電路單元以及2只串聯的直流電容，每組電路單元包括依次連接的第一IGBT至第四IGBT以及2個鉗位二極管，每個IGBT還設有與其反并聯的續流二極管；其中，第一IGBT的發射極與第二IGBT的集電極連接，第二IGBT的發射極與第三IGBT的集電極連接，第三IGBT的發射極與第四的集電極連接；所述2個鉗位二極管串聯后并聯在第二IGBT的集電極和第三IGBT的發射極之間；其中，第一鉗位二極管的陰極與所述第二IGBT的集電極相連，第二鉗位二極管的陽極與所述第三IGBT的發射極相連；

任意一相中的兩組電路單元中的相對應的IGBT的集電極以及發射極分別短接，其中，所述兩組電路單元中的第一IGBT的集電極短接并與直流的正極輸入端相連；所述兩組電路單元中的第四IGBT的發射極短接并與直流的負極輸入端相連；所述兩組電路單元中的第二IGBT的發射極短接并作為該相交流輸出端；

任意一相中的2只串聯的直流電容并聯于直流的正、負極輸入端之間，2只直流電容的中點和串聯的2個鉗位二極管的中點連接作為直流電壓中點。

所述任意一相中的每組電路單元中的第二IGBT的集電極與發射極之間、第三IGBT的集電極與發射極之間均設有吸收回路，所述吸收回路包括串聯的吸收電阻以及吸收電容。

根據本發明的另一方面，還提供了一種實現上述的三電平三相橋電路的模塊化結構，

所述每組電路單元中的所述第一IGBT及與其反并聯的續流二極管、所述第二IGBT及與其反并聯的續流二極管以及第一鉗位二極管封裝為M1模塊；

所述每組電路單元中的所述第三IGBT及與其反并聯的續流二極管、所述第四IGBT及與其反并聯的續流二極管以及第二鉗位二極管封裝為M2模塊；

所述任意一相的兩組電路單元采用以下順序水平間隔安裝在散熱器上：第一組電路單元中的M1模塊、第一組電路單元中的M2模塊、第二組電路單元中的M1模塊、第二組電路單元中的M2模塊。

在M1模塊所述第二IGBT的集電極、發射極之間連接吸收回路，吸收回路包括串聯的吸收電阻以及吸收電容。

在M2模塊所述第三IGBT的集電極、發射極之間連接吸收回路，吸收回路包括串聯的吸收電阻以及吸收電容。

與現有技術相比，采用本發明的一種三電平三相橋電路，可以有效增大輸出電流。

另外，還設計了模塊化結構，這種模塊化的結構有效的減小了主電路的雜散電感，降低了IGBT的關斷過電壓。

附圖說明

圖1是本發明的主電路示意圖；

圖2是圖1中的上半橋臂模塊的電路示意圖；

圖3是圖1中的下半橋臂模塊的電路示意圖；

圖4是本發明的模塊化結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。