[實用新型]一種混合開關三相逆變器

有效

• 申請號: 201721380937.1
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN207782679U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 胡炎申
• 申請（專利權）人: 胡炎申
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/521;H02M7/527;H02M3/158
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本實用新型提供了一種混合開關三相逆變器，所述混合開關三相逆變器包括：直流電壓源；與所述直流電壓源連接的開關電流源；與所述開關電流源連接的三相逆變橋臂；與所述三相逆變橋臂連接的交直流濾波電路；與所述開關電流源及所述三相逆變橋臂連接的控制器。本申請僅使用一個全控型功率開關器件，系統成本更低、可靠性更高，適用于各種三相并網型、離網型、及儲能型逆變電源。

技術領域

本實用新型涉及電力電子電路領域，尤其涉及一種混合開關三相逆變器。

背景技術

當前逆變器一般常用IGBT、MOSFET、IGCT等全控型器件，如圖1所示的傳統三相逆變器包括功率開關管S1、S2、S3、S4、S5、及S6，直流輸入側接有濾波電容Cin，根據功率開關器件的開關動作，輸出一連串的三相交流方波電壓，最大方波幅值限制為直流輸入電壓。該逆變器可在交流側輸出正和負交遞的方波電壓，再經過電感La、Lb、Lc與電容Ca、Cb、Cc組成的交流濾波電路后輸出正弦波電壓。功率器件的具體開關順序選擇，根據控制目的的不同存在多種控制方式，如方波逆變控制、正弦波脈沖寬度調制(SPWM)等。全控開關逆變器成熟可靠，廣泛應用于新能源并網發電、不間斷電源、逆變電源、及電機驅動等場合。

直流輸入電壓較低情況下，可在全控開關逆變器的直流側增加DC/DC升壓變換器構成兩級式功率變換架構，如圖2所示。DC/DC升壓變換器一般使用Boost(升壓)變換器以提升直流輸入電壓，因此兩級式三相電壓源逆變器的直流輸入電壓范圍更寬，更加方便實際應用，尤其適宜于直流輸入電壓低的應用場合。

逆變器中全控型功率開關器件為絕對性的主流應用，已有的SPWM逆變并網技術的研究也主要是針對全控開關逆變器。全控型功率開關器件的價格比較昂貴，構成的功率拓撲結構復雜，同時控制策略實施難度大，從而增大了逆變器的功率和控制電路成本、降低了系統可靠性。而半控型功率開關如晶閘管等功率等級更大、安全可靠、價格適中，可以嘗試用于逆變器中。

實用新型內容

基于此，本實用新型有必要為解決傳統逆變器的功率和控制電路成本高、系統可靠性低的問題，提供了一種混合開關三相逆變器。

一種混合開關三相逆變器，所述混合開關三相逆變器包括：

直流電壓源；

與所述直流電壓源連接的開關電流源；

與所述開關電流源連接的三相逆變橋臂；

與所述三相逆變橋臂連接的交直流濾波電路；

與所述開關電流源及所述三相逆變橋臂連接的控制器。

在其中一個實施例中，所述直流電壓源包括：

直流輸入電源Vdc；

與所述直流輸入電源Vdc并聯的電容Cin。

在其中一個實施例中，所述開關電流源包括：

全控型開關器件Sb；

與所述全控型開關器件Sb連接的電感Lb。

在其中一個實施例中，所述三相逆變橋臂包括：

半控型功率開關器件S1、S2、S3、S4、S5和S6組成的換相電路；

所述半控型功率開關器件S1和S4串聯連接；

所述半控型功率開關器件S2和S5串聯連接；

所述半控型功率開關器件S3和S6串聯連接；

所述半控型功率開關器件S1和S4串聯連接后與所述半控型功率開關器件S2和S5串聯連接的器件并聯；與所述半控型功率開關器件S3和S6串聯連接后的器件并聯。

在其中一個實施例中，所述交直流濾波電路包括：