[發明專利]一種三電平半橋軟開關變流電路、控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202110229346.9
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112994499B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張光先;張甫國;李昊;張延河;張海林;呂金建
• 申請（專利權）人: 濟寧奧太電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/088
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種三電平半橋軟開關變流電路，其特征是，包括：

相并聯的第一輸入電容組、第二輸入電容組及三電平半橋逆變電路；

以及第一電感、隔直電容、變壓器和輸出電路；

其中，所述第一電感、隔直電容、變壓器原邊串聯以后，其一端連接三電平半橋逆變電路的橋臂中點，另一端連接第一輸入電容組的中點，所述三電平半橋逆變電路的嵌位二極管連接中點與第二輸入電容組電路中點相連，所述變壓器副邊與輸出電路相連；

所述三電平半橋逆變電路包括開關管橋臂電路和開關管鉗位電路，所述開關管橋臂電路包括串聯連接的開關管上橋臂電路和開關管下橋臂電路，所述開關管鉗位電路一端與開關管上橋臂中點相連，另一端與開關管下橋臂中點相連；

控制三電平半橋逆變電路中開關管橋臂電路上橋臂的開關管與下橋臂的分別互補導通；

其中，上橋臂及下橋臂的開關管分別在同一脈沖時間段內導通和關斷，每一橋臂，其中一個開關管超前導通及滯后關斷，另外一個開關管滯后導通及超前關斷；

還包括對三電平半橋逆變電路的開關管PWM調制，具體包括：

當上橋臂及下橋臂的超前臂脈寬小于等于設定值時，上橋臂及下橋臂的其余開關管均進行PWM調制，其中上橋臂及下橋臂開關管超前臂與滯后臂關斷死區為固定值；否則，對上橋臂及下橋臂的一個開關管進行PWM調制，上橋臂及下橋臂的其余開關管不進行PWM調制。

2.如權利要求1所述的一種三電平半橋軟開關變流電路，其特征是，所述第一輸入電容組、第二輸入電容組分別包括兩個相串聯的電容，其中，第一輸入電容組電路中點與第二輸入電容組電路中點不相連。

3.如權利要求1所述的一種三電平半橋軟開關變流電路，其特征是，還包括第二電感，所述第二電感一端接開關管橋臂電路中點，另一端接第二輸入電容組中點；

所述的第二電感為單一電感或者采用多個串聯或并聯的電感。

4.如權利要求1所述的一種三電平半橋軟開關變流電路，其特征是，所述開關管橋臂電路包括4個帶有反并聯二極管的開關管，所述開關管依次串聯，上面兩個開關管組成開關管上橋臂，下面兩個開關管組成開關管下橋臂；

所述開關管鉗位電路包括2個鉗位二極管，所述鉗位二極管串聯連接；

所述三電平半橋逆變電路的各開關管兩端分別并聯有電容，需要增加額外電路來保證在輕載和空載狀態下，并聯的電容不會直接通過開關管放電；

所述開關管鉗位電路兩端并聯設置有飛跨電容。

5.一種三電平半橋軟開關變流電路的控制系統，其特征是，包括：

控制器及權利要求1-4任一所述的三電平半橋軟開關變流電路，所述控制器用于控制所述三電平半橋軟開關變流電路中開關管的工作狀態。

6.一種焊機，其特征是，包括了上述權利要求1-4的任一種三電平半橋軟開關變流電路。

7.一種電解水電源，其特征是，包括了上述權利要求1-4的任一種三電平半橋軟開關變流電路。

8.一種充電機，其特征是，包括了上述權利要求1-4的任一種三電平半橋軟開關變流電路。