[發(fā)明專利]一種H橋換流模塊驅(qū)動電路及模塊化多電平換流器

在審

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• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107070187A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王軒;訾振寧;魏孟剛;喻勁松;趙剛;荊龍;李進;吳學智;付永生;燕翚;王蓓蓓;趙怡婷;邱金輝;楊飛;田景輔;于游;劉君
• 申請（專利權(quán)）人: 中電普瑞科技有限公司;南京南瑞集團公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司;北京交通大學
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種H橋換流模塊驅(qū)動電路及模塊化多電平換流器。

背景技術(shù)

H橋功率模塊是由四個電力電子器件構(gòu)成的H橋結(jié)構(gòu)的功率模塊，通過向H橋功率模塊中各電力電子器件發(fā)送驅(qū)動脈沖，以閉鎖或?qū)ǜ麟娏﹄娮悠骷瑢崿F(xiàn)H橋功率模塊輸出功率的調(diào)節(jié)，如圖1所示，H橋功率模塊可以包括電力電子器件IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，和直流電容C。目前，H橋功率模塊的驅(qū)動電路主要采用一個主控制器直接向H橋功率模塊發(fā)送驅(qū)動信號，包括1路啟停信號和4路驅(qū)動脈沖信號，不利于對H橋功率模塊進行模塊化設(shè)計。除此之外，上述驅(qū)動電路還具有下述缺陷：

(1)通過主控制器直接控制各電力電子器件，增加了主控制器的設(shè)計難度；

(2)H橋功率模塊應(yīng)用于高壓和大功率場合時，需要對驅(qū)動電路進行抗電磁干擾保護；

(3)當驅(qū)動參數(shù)變化或H橋功率模塊輸出功能變化時，不能靈活地改變其驅(qū)動功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種H橋換流模塊驅(qū)動電路及模塊化多電平換流器。

第一方面，本發(fā)明中一種H橋換流模塊驅(qū)動電路的技術(shù)方案是：

所述驅(qū)動電路包括驅(qū)動脈沖分配模塊，其通過光纖分別與主控制器和H橋換流模塊通信；

所述驅(qū)動脈沖分配模塊依據(jù)所述主控制器下發(fā)的第一脈沖信號和所述H橋換流模塊的期望輸出信號，向所述H橋換流模的各電力電子器件發(fā)送第二脈沖信號，以驅(qū)動所述H橋換流模塊；其中，所述第一脈沖信號包括一路停機脈沖信號和兩路第一驅(qū)動脈沖信號，所述停機脈沖信號為所述驅(qū)動脈沖分配模塊驅(qū)動H橋換流模塊的使能信號。

第二方面，本發(fā)明中模塊化多電平換流器的技術(shù)方案是：

所述模塊化多電平換流器包括多個所述的H橋換流模塊驅(qū)動電路，用于驅(qū)動各H橋換流模塊。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種H橋換流模塊驅(qū)動電路，驅(qū)動脈沖分配模塊11依據(jù)主控制器下發(fā)的第一脈沖信號和H橋換流模塊的期望輸出信號，向H橋換流模的各電力電子器件發(fā)送第二脈沖信號，以驅(qū)動H橋換流模塊，減少了主控制器的工作量，降低了實際工況中對主控制器運行性能的要求。同時，當H橋換流模塊的期望輸出信號改變后，驅(qū)動脈沖分配模塊11能夠自動調(diào)整期輸出的第二脈沖信號，不需修改主控制器的控制參數(shù)；

2、本發(fā)明提供的模塊化多電平換流器，包括多個H橋換流模塊，以及多個上述H橋換流模塊驅(qū)動電路，利于模塊化多電平換流器的模塊化設(shè)計。

附圖說明

圖1：本發(fā)明實施例中H橋換流模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明實施例中一種H橋換流模塊驅(qū)動電路示意圖；

圖3：本發(fā)明實施例中外接電源監(jiān)測單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本發(fā)明實施例中隔離電源監(jiān)測單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5：本發(fā)明實施例中第二脈沖信號分配方法的實施流程圖；

其中：11：驅(qū)動脈沖分配模塊；12：輸入光纖；13：輸出光纖；21：外接電源；22：電池；23：外接電源監(jiān)測單元；231：第一分壓電阻；232：第一電壓比較器；31：隔離電源；32：第二分壓電阻；33：第二電壓比較器；41：隔離電源；42：傳感器模塊；5：主控制器；6：光耦。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

下面分別結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的一種H橋換流模塊驅(qū)動電路進行說明。

圖2為本發(fā)明實施例中一種H橋換流模塊驅(qū)動電路示意圖，如圖所示，本實施例中H橋換流模塊驅(qū)動電路包括驅(qū)動脈沖分配模塊11，該驅(qū)動脈沖分配模塊11可以將主控制器5下發(fā)的H橋換流模塊驅(qū)動指令轉(zhuǎn)發(fā)至H橋換流模塊，通過這種間接的驅(qū)動方式，可以將驅(qū)動電路與H橋換流模塊集成在一起，便于對H橋換流模塊進行模塊化設(shè)計，進而也可以提高包含H橋換流模塊的換流器的模塊化設(shè)計。具體為：驅(qū)動脈沖分配模塊11依據(jù)主控制器5下發(fā)的第一脈沖信號和H橋換流模塊的期望輸出信號，向H橋換流模的各電力電子器件發(fā)送第二脈沖信號，以驅(qū)動H橋換流模塊。

其中，主控制器5為用于設(shè)置H橋換流模塊驅(qū)動指令的常規(guī)控制器。