專利名稱：一種制動單元及電力變換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電力領(lǐng)域，具體涉及一種制動單元及電力變換設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，電力變換設(shè)備(如變頻器、列車牽引逆變器等)已廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制領(lǐng)域。電機(jī)在某一些應(yīng)用場景中(如減速、下放重物等)會將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，此時將導(dǎo)致電力變換設(shè)備的母線電壓升高，若不采取措施，將會導(dǎo)致電力變換設(shè)備過壓故障。為了防止電力變換設(shè)備過壓故障，通常會給電力變換設(shè)備額外配置制動單元，該制動單元中的制動電阻可以消耗掉多余的能量，從而保證電力變換設(shè)備的安全運(yùn)行。常見的制動單元的電路圖如圖1所示，該制動單元主要由電容Cl、二極管D1、開關(guān)管Q1、B1電路網(wǎng)絡(luò)、B2電路網(wǎng)絡(luò)以及制動電阻R組成；其中，DC+表示電力變換設(shè)備的母線電壓的高電位，DC-表示電力變換設(shè)備的母線電壓的低電位，即電力變換設(shè)備的母線電壓直接加載在電容Cl兩端；制動電阻R —端通過Bl電路網(wǎng)絡(luò)電連接Dl負(fù)極，另一端通過B2電路網(wǎng)絡(luò)電連接Dl正極；開關(guān)管Ql基極用于接收驅(qū)動脈沖P。在Ql導(dǎo)通時，制動電阻R即可消耗掉母線電壓升高所產(chǎn)生的多余能量。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，圖1所示的制動單元通常應(yīng)用于低于或等于690V電壓的電力變換設(shè)備，而對于1140V、2300V、3300V等中壓電力變換設(shè)備則要求開關(guān)管Ql的耐壓很高(如 3300V)，而耐壓很高的開關(guān)管的成本是很昂貴的，從而增加整體系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種制動單元及電力變換設(shè)備，該制動單元可應(yīng)用于1140V、2300V、 3300V等中壓電力變換設(shè)備，而且整體系統(tǒng)的成本低。一種制動單元，包括第一電容Cl (11)、第二電容C2 (12)、第一開關(guān)管Ql (13)、第二開關(guān)管Q2 (14)、第一鉗位二極管Dl (15)、第二鉗位二極管D2 (16)以及制動電阻R(17)；其中，Cl(Il)和C2(12)的電容量相同；Cl(Il) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，C2(12) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Cl(Il) 另一端與C2 (12)另一端電連接；其中，Ql (13)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接，Ql (13)集電極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，Ql (13)發(fā)射極與Dl (15)負(fù)極電連接，Dl (15)正極與 D2(16)負(fù)極電連接；D2(16)正極與Q2(14)集電極電連接，Q2(14)發(fā)射極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Q2(14)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接；R(17) 一端電連接Ql (13)發(fā)射極，另一端電連接Q2 (14)集電極；Cl (11)和C2(12)電連接中點(diǎn)與 Dl和D2的電連接中點(diǎn)電連接。相應(yīng)地，一種電力變換設(shè)備，包括上述的制動單元；其中，電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接所述制動單元中的所述Cl (11) 一端，所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接所述制動單元中的所述C2(U) —端。另一種制動單元，包括第一電容Cl (11)、第二電容C2 (12)、第一絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊1 Q2)、第二絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊2 03)以及制動電阻R(17)；所述第一絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊1 02)包括第一開關(guān)管Ql (221)、第二開關(guān)管Q2Q22)、第一續(xù)流二極管IK223)以及第二續(xù)流二極管D (224)；所述第二絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊2 包括第三開關(guān)管Q3(231)、第四開關(guān)管QM232)、第三續(xù)流二極管IK233)以及第四續(xù)流二極管D (234)；其中，Cl(Il)和C2(12)的電容量相同；Cl(Il) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，C2(12) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Cl(Il) 另一端與C2 (12)另一端電連接；其中，Ql (221)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接，Ql (221)集電極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，Ql (221)發(fā)射極與D(223)正極電連接，D(223)負(fù)極與Ql (221)集電極連接；Ql (221)發(fā)射極與02(22 集電極電連接，Q2 (222)發(fā)射極與 D(224)正極電連接，W224)負(fù)極與Q2Q22)的集電極電連接；其中，Q3(231)集電極與Q2(222)發(fā)射極電連接，Q3(231)發(fā)射極與D(233)正極電連接，D(233)負(fù)極與Q3(231)集電極連接；Q3 (231)發(fā)射極與Q4Q34)集電極電連接，Q4(234)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接；Q4(234)發(fā)射極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，以及QM234)發(fā)射極與D(234)正極電連接，D(234)負(fù)極與QM232)的集電極電連接；R(17) —端電連接Ql (221)發(fā)射極和Q2(222)集電極，另一端電連接Q3Q31)發(fā)射極和Q4(232)集電極；Cl (11)和C2(12)電連接中點(diǎn)與Q2 (222)和 Q3(231)的電連接中點(diǎn)電連接。相應(yīng)地，一種電力變換設(shè)備，包括上述的另一種制動單元；其中，電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接上述的制動單元中的所述Cl (11) 一端，所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接上述的制動單元中的所述C2(u) —端。本發(fā)明提供的制動單元利用電容中點(diǎn)鉗位功能，可以選擇兩個低耐壓開關(guān)管進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)更高電壓等級的制動功能，從而可以應(yīng)用到1140V、2300V、3300V等中壓電力變換設(shè)備(如變頻器)中，而且利用低耐壓開關(guān)管的低成本優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的低成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有的制動單元的電路圖；圖2為本發(fā)明提供的一種制動單元的電路圖；圖3為本發(fā)明提供的一種電力變換設(shè)備的電路圖；圖4為本發(fā)明提供的另一種制動單元的電路圖；圖5為本發(fā)明提供的另一種電力變換設(shè)備的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然， 所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供了一種制動單元，該制動單元可應(yīng)用于1140V、2300V、3300V等中壓電力變換設(shè)備，而且整體系統(tǒng)的成本低。本發(fā)明中，電力變換設(shè)備可以是變頻器、軌道交通逆變器等逆變系統(tǒng)。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明提供的一種制動單元的電路圖。如圖2所示，該制動單元可以包括第一電容Cl (11)、第二電容C2 (12)、第一開關(guān)管Ql (13)、第二開關(guān)管Q2 (14)、第一鉗位二極管Dl (15)、第二鉗位二極管D2 (16)以及制動電阻R(17)；其中，Cl(Il)和C2(12)的電容量相同；Cl(Il) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，C2(12) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Cl(Il) 另一端與C2 (12)另一端電連接；其中，Ql (13)控制腳(如基極)與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接，Ql (13)集電極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，Ql (13)發(fā)射極與Dl (1 負(fù)極電連接， Dl (15)正極與D2(16)負(fù)極電連接；D2(16)正極與Q2(14)集電極電連接，Q2 (14)發(fā)射極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Q2(14)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接；R(17) 一端電連接Ql (13)發(fā)射極，另一端電連接Q2 (14)集電極；Cl(Il)和C2(12)電連接中點(diǎn)與Dl和D2的電連接中點(diǎn)電連接，實(shí)現(xiàn)電容中點(diǎn)鉗位功能。本發(fā)明中，Ql (13)控制腳(如基極)、Q2(14)控制腳(如基極)可以分別與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接，也就是說Ql (13)控制腳(如基極)、Q2(14)控制腳(如基極) 可以分別接收開關(guān)管驅(qū)動脈沖，并啟動開關(guān)管工作。其中，開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端是開關(guān)管驅(qū)動電路的脈沖輸出端。開關(guān)管驅(qū)動電路是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的常識，本發(fā)明不作具體介紹。如圖2所示，本發(fā)明提供的制動單元中，還可以包括第一靜態(tài)均壓電阻Rl (18)和第二靜態(tài)均壓電阻R2(19)；所述Rl (18)兩端分別電連接Cl(Il)兩端；R2 (19)兩端分別電連接C2(12)兩端。如圖2所示，本發(fā)明提供的制動單元中，還可以包括第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl QO)；所述制動電阻R(17) —端電連接所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00) —側(cè)，所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00)另一側(cè)電連接Ql (13)發(fā)射極；所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00)用于將所述制動電阻 R(17) 一端與所述Ql (1 發(fā)射極電連接。如圖2所示，本發(fā)明提供的電力變換設(shè)備制動單元中，還可以包括第二電路網(wǎng)絡(luò)B2 Ql)；所述制動電阻R(17)另一端電連接所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Q1) —側(cè)，所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Q1)另一側(cè)電連接Q2(14)集電極；所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2(14)用于將所述制動電阻R(17)另一端與所述Q2 (14)集電極電連接。本發(fā)明中，所述第一開關(guān)管Ql可以是絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)。作為一種可選的實(shí)施方式，所述第一開關(guān)管Ql(13)和所述第一鉗位二極管 Dl (15)可以被封裝在一個模塊中。本發(fā)明中，所述第二開關(guān)管Q2 (14)也可以為IGBT。作為一種可選的實(shí)施方式，所述第二開關(guān)管Q2(14)和所述第二鉗位二極管 D2(16)也可以被封裝在一個模塊中。本發(fā)明中，若電力變換設(shè)備(如變頻器)的母線電壓高于預(yù)設(shè)閥值證，則所述第一開關(guān)管Ql (13)和第二開關(guān)管Q2(14)導(dǎo)通，此時所述制動電阻R(17)可以消耗多余能量； 若電力變換設(shè)備(如變頻器)的母線電壓低于所述預(yù)設(shè)閥值證，則所述第一開關(guān)管Ql (13) 和第二開關(guān)管Q2 (14)關(guān)斷。為了進(jìn)一步理解本發(fā)明提供的制動單元，下面對圖2所示的制動單元的工作原理進(jìn)行描述。在圖2中，電力變換設(shè)備的母線電壓Udc的高電位端DC+、低電位端DC-分別電連接Cl正極和C2負(fù)極。也就是說，母線電壓Udc直接加載到串聯(lián)的Cl和C2上。由于Cl和 C2相同，所以Cl和C2上的負(fù)壓均為母線電壓Udc的一半，從而可以保證Ql和Q2可選擇低耐壓的IGBT。當(dāng)母線電壓Udc高于預(yù)設(shè)閥值Wd時，Ql和Q2同時導(dǎo)通，這時母線電壓Udc經(jīng) DC+ -Ql-Bl —制動電阻R — B2 — Q2 —DC-放電，制動電阻R將消耗多余的能量；當(dāng)放電到一定程度，母線電壓Udc低于預(yù)設(shè)閥值Wd時，Ql和Q2同時關(guān)斷，這時制動電阻和Bi、 B2的引線電感能量經(jīng)D2、Dl續(xù)流，該過程時間很短，制動結(jié)束。整個工作過程中，Ql和Dl 的組合體的電壓不高于Cl電壓，Q2和D2的組合體的電壓不高于C2電壓。圖2中的Rl和 R2分別為電容Cl和C2的靜態(tài)均壓電阻。在實(shí)際應(yīng)用中，Ql和Q2不會理想地完全同步導(dǎo)通或關(guān)斷，這時將體現(xiàn)出電容Cl 和C2的中點(diǎn)鉗位功能。在Ql和Q2的開關(guān)過程中，如Ql導(dǎo)通Q2不導(dǎo)通，這時Cl的電壓經(jīng)Ql — Bi —制動電阻R —B2 —D2放電，同時C2的電壓經(jīng)DC+ —Ql — Bi —制動電阻 —B2 — D2 — C2 — DC-充電，但由于Ql和Q2不同步的時間很短，而且Cl和C2上電壓不會突變，因此Ql和Dl的組合體以及Q2和D2的組合體上的耐壓也沒變化，仍為Udc的一半。 如Q2導(dǎo)通Ql不導(dǎo)通，這時C2的電壓經(jīng)Dl — Bl —制動電阻R — B2 — Q2放電，同時Cl的電壓經(jīng)DC+ — Cl — Dl — Bl —制動電阻一B2 — Q2 — DC-充電，但由于Ql和Q2不同步的時間很短，Cl和C2上電壓不會突變，因此Ql和Dl的組合體以及Q2和D2的組合體上的耐壓也沒變化，仍為Udc的一半。實(shí)踐表明，在中壓電力變換設(shè)備(1140V以上)中采用圖2所示的制動單元比采用圖1所示的制動單元的整體系統(tǒng)成本要低30%以上。在圖2所示的制動單元的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還相應(yīng)地提供一種電力變換設(shè)備，該電力變換設(shè)備的電路圖如圖3所示，其中，該電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接制動單元中的所述Cl (11) 一端，該電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接制動單元中的所述C2(U) —端。本發(fā)明提供的電力變換設(shè)備整個系統(tǒng)的成本較低。實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明提供的制動單元也可以如圖4所示，包括
第一電容Cl (11)、第二電容C2 (12)、第一絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊1 Q2)、第二絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊2 03)以及制動電阻R(17)；所述第一絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊1 02)包括第一開關(guān)管Ql (221)、第二開關(guān)管Q2Q22)、第一續(xù)流二極管IK223)以及第二續(xù)流二極管D (224)；所述第二絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊2 包括第三開關(guān)管Q3(231)、第四開關(guān)管QM232)、第三續(xù)流二極管IK233)以及第四續(xù)流二極管D (234)；其中，Cl(Il)和C2(12)的電容量相同；Cl(Il) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，C2(12) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Cl(Il) 另一端與C2 (12)另一端電連接；其中，Ql (221)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接，Ql (221)集電極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，Ql (221)發(fā)射極與D(223)正極電連接，D(223)負(fù)極與Ql (221)集電極連接；Ql (221)發(fā)射極與02(22 集電極電連接，Q2 (222)發(fā)射極與 D(224)正極電連接，W224)負(fù)極與Q2Q22)的集電極電連接；其中，Q3(231)集電極與Q2(222)發(fā)射極電連接，Q3(231)發(fā)射極與D(233)正極電連接，D(233)負(fù)極與Q3(231)集電極連接；Q3 (231)發(fā)射極與Q4Q34)集電極電連接，Q4(234)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接；Q4(234)發(fā)射極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，以及QM234)發(fā)射極與D(234)正極電連接，D(234)負(fù)極與QM232)的集電極電連接；R(17) —端電連接Ql (221)發(fā)射極和Q2(222)集電極，另一端電連接Q3Q31)發(fā)射極和Q4(232)集電極；Cl (11)和C2(12)電連接中點(diǎn)與Q2 (222)和 Q3(231)的電連接中點(diǎn)電連接，，實(shí)現(xiàn)電容中點(diǎn)鉗位功能。如圖4所示，本發(fā)明提供的制動單元中，還可以包括第一靜態(tài)均壓電阻Rl (18)和第二靜態(tài)均壓電阻R2(19)；所述Rl (18)兩端分別電連接Cl(Il)兩端；R2 (19)兩端分別電連接C2(12)兩端。如圖3所示，本發(fā)明提供的制動單元中，還可以包括第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl QO)和第二電路網(wǎng)絡(luò)B2 Ql)；R(17) 一端電連接所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl OO) —側(cè)，所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl QO)另一側(cè)電連接Ql (221)發(fā)射極和02(22 集電極；所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl QO)用于將所述R(17) 一端與所述Ql 021)發(fā)射極和02(22 集電極電連接；R(17)另一端電連接所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Q1) —側(cè)，所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2 Ql) 另一側(cè)電連接Q3031)發(fā)射極和04(23 集電極；所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Ql)用于將所述 R(17)另一端與Q3(231)發(fā)射極和Q4(232)集電極電連接。在圖4所示的制動單元中，IGB Tl的下管(即Q2 (223)和D (224)的組合體)和 IGBT2的上管(即Q3(231)和D (233)的組合體)不參與工作，一直處于關(guān)斷狀態(tài)。本發(fā)明提供的制動單元利用電容中點(diǎn)鉗位功能，可以選擇兩個低耐壓開關(guān)管進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)更高電壓等級的制動功能，從而可以應(yīng)用到1140V、2300V、3300V等中壓電力變換設(shè)備(如變頻器)中，而且利用低耐壓開關(guān)管的低成本優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的低成本。在圖4所示的制動單元的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還相應(yīng)地提供另一種電力變換設(shè)備，該電力變換設(shè)備的電路圖如圖5所示，其中，該電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接制動單元中的所述Cl (11) 一端，該電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接制動單元中的所述C2(U) —端。本發(fā)明提供的電力變換設(shè)備整個系統(tǒng)的成本較低。
以上對本發(fā)明所提供的一種制動單元及電力變換設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種制動單元，其特征在于，包括第一電容Cl (11)、第二電容C2 (12)、第一開關(guān)管Ql (13)、第二開關(guān)管Q2 (14)、第一鉗位二極管Dl (15)、第二鉗位二極管D2 (16)以及制動電阻R(17)；其中，Cl(Il)和C2(12)的電容量相同；Cl(Il) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，C2(12) —端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Cl (11)另一端與C2(12)另一端電連接；其中，Ql (13)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接，Ql (13)集電極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，Ql (13)發(fā)射極與Dl (15)負(fù)極電連接，Dl (15)正極與 D2(16)負(fù)極電連接；D2(16)正極與Q2(14)集電極電連接，Q2(14)發(fā)射極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Q2(14)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接；R(17) 一端電連接Ql (13)發(fā)射極，另一端電連接Q2 (14)集電極；Cl (11)和C2(12)電連接中點(diǎn)與 Dl和D2的電連接中點(diǎn)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動單元，其特征在于，還包括 第一靜態(tài)均壓電阻Rl (18)和第二靜態(tài)均壓電阻R2 (19)；所述Rl (18)兩端分別電連接Cl(Il)兩端；R2(19)兩端分別電連接C2(12)兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動單元，其特征在于，還包括 第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl (20)；R(17) 一端電連接所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00) —側(cè)，所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00)另一側(cè)電連接Ql (13)發(fā)射極；所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl OO)用于將所述R(17) —端與所述Ql (13)發(fā)射極電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動單元，其特征在于，還包括 第二電路網(wǎng)絡(luò)B2 ；R(17)另一端電連接所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Q1) —側(cè)，所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Q1)另一側(cè)電連接Q2(14)集電極；所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2 用于將所述R(17)另一端與所述Q2 (14) 集電極電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的制動單元，其特征在于， 所述Ql (1 為絕緣柵雙極型晶體管；所述Q2(14)為絕緣柵雙極型晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的制動單元，其特征在于， 所述Ql和所述Dl被封裝在一個模塊中；所述Q2和所述D2被封裝在一個模塊中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的制動單元，其特征在于，若所述電力變換設(shè)備的母線電壓高于預(yù)設(shè)閥值證，則所述Ql (13)和Q2(14)導(dǎo)通，所述制動電阻R(17)消耗多余能量；若所述電力變換設(shè)備的母線電壓低于所述預(yù)設(shè)閥值證，則所述Ql (13)和Q2(14)關(guān)斷。
8.一種電力變換設(shè)備，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1 7任意一項所述的制動單元；其中，所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接所述制動單元中的所述Cl(Il) 一端，所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接所述制動單元中的所述C2(U) —端。
9.一種制動單元，其特征在于，包括第一電容Cl (11)、第二電容C2 (12)、第一絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊1 0 、第二絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊2 03)以及制動電阻R(17)；所述第一絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊1 0 包括第一開關(guān)管Ql (221)、第二開關(guān)管 Q2Q22)、第一續(xù)流二極管IK223)以及第二續(xù)流二極管D (224)；所述第二絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊2 包括第三開關(guān)管Q3(231)、第四開關(guān)管 QM232)、第三續(xù)流二極管IK233)以及第四續(xù)流二極管D (234)；其中，Cl(Il)和C2(12)的電容量相同；Cl(Il) 一端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，C2(12) —端用于與電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，Cl (11)另一端與C2(12)另一端電連接；其中，Ql (221)控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接，Ql (221)集電極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接，Ql (221)發(fā)射極與D(223)正極電連接，D(223)負(fù)極與 Ql (221)集電極連接；Ql (221)發(fā)射極與Q2 (222)集電極電連接，Q2 (222)發(fā)射極與D (224) 正極電連接，W224)負(fù)極與Q2 022)的集電極電連接；其中，Q3(231)集電極與Q2(222)發(fā)射極電連接，Q3(231)發(fā)射極與D(233)正極電連接，D (23 負(fù)極與Q3 (231)集電極連接；Q3(231)發(fā)射極與Q4 034)集電極電連接，Q4 (234) 控制腳與開關(guān)管驅(qū)動脈沖輸出端電連接；Q4(234)發(fā)射極與所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接，以及QM234)發(fā)射極與D(234)正極電連接，W234)負(fù)極與QM232)的集電極電連接；R(17) 一端電連接Ql (221)發(fā)射極和Q2(222)集電極，另一端電連接Q3 (231) 發(fā)射極和Q4(232)集電極；Cl (11)和C2(12)電連接中點(diǎn)與Q2 (222) ^P Q3(231)的電連接中點(diǎn)電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制動單元，其特征在于，還包括 第一靜態(tài)均壓電阻Rl (18)和第二靜態(tài)均壓電阻R2 (19)；所述Rl (18)兩端分別電連接Cl(Il)兩端；R2(19)兩端分別電連接C2(12)兩端。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制動單元，其特征在于，還包括 第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00)和第二電路網(wǎng)絡(luò)B2 ；R(17) 一端電連接所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00) —側(cè)，所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl 00)另一側(cè)電連接Ql (221)發(fā)射極和02(22 集電極；所述第一電路網(wǎng)絡(luò)Bl QO)用于將所述R(17) —端與所述Ql 021)發(fā)射極和02(22 集電極電連接；R(17)另一端電連接所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Q1) —側(cè)，所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2Q1)另一側(cè)電連接Q3(231)發(fā)射極和04(23 集電極；所述第二電路網(wǎng)絡(luò)B2 Ql)用于將所述R(17) 另一端與Q3 031)發(fā)射極和04(23 集電極電連接。
12.一種電力變換設(shè)備，其特征在于，包括上述權(quán)利要求9 11任意一項所述的制動單元；其中，所述電力變換設(shè)備的母線電壓高電位端電連接所述制動單元中的所述Cl(Il) 一端，所述電力變換設(shè)備的母線電壓低電位端電連接所述制動單元中的所述C2(U) —端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制動單元以及電力變換設(shè)備，該制動單元利用電容中點(diǎn)鉗位功能，選擇兩個低耐壓開關(guān)管進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)更高電壓等級的制動功能。與現(xiàn)有的制動單元相比，該制動單元可以應(yīng)用到1140V、2300V、3300V等中壓電力變換設(shè)備中，而且由于低耐壓開關(guān)管的低成本優(yōu)勢，可以使整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低成本。
文檔編號H02M1/00GK102437722SQ20111031676
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者吳建安 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司