[發明專利]一種新型的大容量多電平混合箝位型拓撲結構及拓撲方法

有效

• 申請號: 201811341204.6
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109474197B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 王湘明;井慶陽;邢作霞;陳哲
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

1.一種新型的大容量多電平混合箝位型拓撲方法，其特征在于：該方法依據以下結構實施：

該結構為三相四橋臂結構，在傳統混合三相結構上增加了一個橋臂，把三相四橋臂拓撲的二極管箝位器件改成了電容箝位，通過增加有源開關管作為箝位器件，該拓撲實現了電流雙向通路，改善了電容電壓不平衡問題；加入了二極管后和箝位電容構成箝為電路，使得S_a2或S_a3關斷時產生的過電壓被箝位；在開關模式方面，該拓撲比電容箝位式更加靈活；C_a1，C_a2，C_a3，C_a4，C_a5，C_a6，C_a7，D₂，D₂，D₃，和S_a2，S_a3，S_a4，S_a5，S_a6，S_a7組成改進的二極管箝位型四電平逆變器，S_a1，S_a8串聯在改進型二極管箝位型四電平逆變器兩端，使輸出電平由四電平提升為五電平；

該方法在傳統混合三相結構上增加了一個橋臂，把三相四橋臂拓撲的二極管箝位器件改成了電容箝位；

電平逆變器兩端，使輸出電平由四電平提升為五電平；二極管必須在一個調制周期內和不同電容并聯，因此第一晶體管S_al,第三晶體管S_c3,第五晶體管S_c5和第七晶體管S_c7開關狀態一致，第二晶體管S_c2、第四晶體管S_c4,第六晶體管S_c6和第八晶體管S_a8開關狀態一致，串聯后的四組分別并聯在電容兩端的開關對開通互補；當S_al導通時，箝位二極管D₁,D₂,D₃分別和直流母線電容C₁,C₂,C₃并聯；當S_al斷開時，箝位二極管D₁,D₂,D₃則分別和直流母線電容C₂,C₃,C₄并聯；兩并聯的電容會根據之間的電壓差進行充放電來保持二者電壓的近似相等；所以當S_al導通有C₁＝D₁,C₂＝D₂,C3＝D₃；S_a1斷開時有C2＝D₁,C₃＝D₂,C₄＝D₃；可見箝位二極管D₁,D₂,D₃起到橋梁作用，使得C₁＝D₁＝C₂,C₂＝D₂＝C₃,C₃＝D₃＝C₄，即C₁＝C₂＝C₃＝C₄＝D₁＝D₂＝D₃，實現電容電壓的自平衡。

2.根據權利要求1所述的拓撲方法，其特征在于：所述的串聯后的四組如下：S_a1和S_a8串聯為一組,S_c3和S_c4串聯為一組,S_c5和S_c6串聯為一組,S_c7和S_a8串聯為一組。