[發明專利]四電平嵌套中點鉗位H橋變流器的疊層母排結構布局

有效

• 申請號: 202110013780.3
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112332681B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 肖飛;胡亮燈;辛子越;艾勝;李兵;樓徐杰;熊又星
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/487
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝;張繼巍

1.一種四電平嵌套中點鉗位H橋變流器的疊層母排結構布局，疊層母排結構布局包括左半橋臂器件、右半橋臂器件及疊層母排；左半橋臂器件包括第一IGBT組T1、第二IGBT組T2、第三IGBT組T3、左半橋臂鉗位二極管組Da、左支撐電容Cd1、左上懸浮電容Cfa1及左下懸浮電容Cfa2，每組IGBT組包括兩個獨立的IGBT；其特征在于：所述左半橋臂器件與右半橋臂器件的布局完全相同，所述左半橋臂器件位于疊層母排上半部分，所述右半橋臂器件位于疊層母排下半部分；

第一IGBT組T1位于右上角，組件內兩個獨立的IGBT從右至左串聯布置，右側IGBT集電極端子接口處于最右側，左側IGBT發射極端子接口位于中間，串聯中點端子的接口位于最左側；第二IGBT組T2位于第一IGBT組T1下方，組件內兩個獨立的IGBT從右至左串聯布置，右側IGBT集電極端子接口處于最右側，左側IGBT發射極端子接口位于中間，串聯中點端子的接口位于最左側；第三IGBT組T3位于第二IGBT組T2下方，組件內兩個獨立的IGBT從右至左串聯布置，右側IGBT集電極端子接口處于最右側，左側IGBT發射極端子接口位于中間，串聯中點端子的接口位于最左側；

所述疊層母排包括四層，第一層包括模塊正母排P1、左半橋臂IGBT與二極管連接母排（2）、右半橋臂IGBT與二極管連接母排（2-b），第二層包括左半橋臂懸浮電容中點母排M、右半橋臂懸浮電容中點母排M-b、左半橋臂交流輸出母排AC、右半橋臂交流輸出母排AC-b、左半橋臂下懸浮電容連接母排（4）及右半橋臂下懸浮電容連接母排（4-b），第三層包括左半橋臂支撐電容正連結母排P2、右半橋臂支撐電容正連結母排P2-b、左半橋臂支撐電容負連結母排N2及右半橋臂支撐電容負連結母排N2-b，第四層包括模塊負母排N1、左半橋臂IGBT與二極管連接母排（3）、右半橋臂IGBT與二極管連接母排（3-b）、左半橋臂上懸浮電容連接母排（1）及右半橋臂上懸浮電容連接母排（1-b）。

2.根據權利要求1所述四電平嵌套中點鉗位H橋變流器的疊層母排結構布局，其特征在于：所述第一IGBT組T1的中間端口通過第一層的左半橋臂IGBT與二極管連接母排（2）分別與第二IGBT組T2的最右側端口、左半橋臂鉗位二極管組Da的最右側端口相連接；第二IGBT組T2的左側端口與第二層的左半橋臂交流輸出母排AC連接；第三IGBT組T3的左側端口通過第二層的左半橋臂下懸浮電容連接母排（4）與左下懸浮電容Cfa1的陰極連接；第一IGBT組T1的右側端口通過第三層的左半橋臂支撐電容正連結母排P2與左支撐電容Cd1的陽極連接；第三IGBT組T3的中間端口通過第三層的左半橋臂支撐電容負連結母排N2與左支撐電容Cd1的陰極連接；第一IGBT組T1的左側端口通過第四層的左半橋臂上懸浮電容連接母排（1）與左上懸浮電容Cfa1正極連接；第二IGBT組T2的中間端口通過第四層的左半橋臂IGBT與二極管連接母排（3）分別與第三IGBT組T3的最右側端口、左半橋臂鉗位二極管組Da的中間端口相連接；且所述右半橋臂器件與疊層母排的連接同左半橋臂器件與疊層母排的連接是一致的。

3.根據權利要求1所述四電平嵌套中點鉗位H橋變流器的疊層母排結構布局，其特征在于：所述左半橋臂鉗位二極管組Da位于第二IGBT組T2左側，組內兩個獨立的二極管串聯布置，串聯后右側二極管Da1陰極端子的接口位于最右端，左側二極管Da2陽極端子的接口位于中間，串聯中點端子的接口位于最左端；左上懸浮電容Cfa1和左下懸浮電容Cfa2位于左半橋臂鉗位二極管組Da的左側，左支撐電容Cd1位于左上懸浮電容Cfa1與左下懸浮電容Cfa2之間且位于最左端。

4.根據權利要求3所述四電平嵌套中點鉗位H橋變流器的疊層母排結構布局，其特征在于：所述左支撐電容Cd1正極與第一層的模塊正母排P1連接；左上懸浮電容Cfa1的負極通過第二層的左半橋臂懸浮電容中點母排M分別與左下懸浮電容Cfa2的正極、左半橋臂鉗位二極管組Da的最右側端口連接；左支撐電容Cd1負極與第四層的模塊負母排N1連接。