一種串并聯(lián)混合三電平npp逆變拓?fù)鋯卧叭娖侥孀兤鞯闹圃旆椒?br>
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧叭娖侥孀兤?，該串并?lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧ǎ荷蠘虮邸⒅袠虮酆拖聵虮?。上、下橋臂分別是由兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT串聯(lián)構(gòu)成，中橋臂是由兩個(gè)逆阻式IGBT(RB-IGBT)反并聯(lián)構(gòu)成。在兆瓦級(jí)中壓逆變器中，大功率IGBT的開關(guān)損耗很大，從而限制了開關(guān)頻率。本發(fā)明考慮NPP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中外管承受電壓是內(nèi)管的一倍，提出的新型串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧ㄟ^低壓IGBT的串聯(lián)來減小功率器件的損耗，從而提高開關(guān)頻率，同時(shí)可減小輸出濾波器的尺寸。此外，內(nèi)管采用新型開關(guān)器件RB-IGBT反并聯(lián)，減少了逆變器使用器件的數(shù)目，降低系統(tǒng)功耗，在工業(yè)應(yīng)用中具有明顯優(yōu)越性。
【專利說明】—種串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧叭娖侥孀兤?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種新型串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧叭娖侥孀兤鳌?br>
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著能源市場(chǎng)和環(huán)境友好型能源需求的聯(lián)合，使分布式發(fā)電系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展。分布式發(fā)電單元包括可再生能源和不可再生能源，比如太陽能電池組，風(fēng)能發(fā)電機(jī)，燃料發(fā)電機(jī)。對(duì)可再生能源的并網(wǎng)問題，電力電子技術(shù)起到了關(guān)鍵性的作用，特別是對(duì)于電壓源型逆變器。目前，為了讓逆變器控制系統(tǒng)的性能最優(yōu)，控制更簡(jiǎn)便，圍繞新的控制方式領(lǐng)域的研究越來越火熱。
[0003]隨著中高電壓應(yīng)用設(shè)備額定功率的不斷提高，刺激了多電平電力電子變流器的使用，從而促使新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及相關(guān)的控制策略的發(fā)展。在大容量變換器中，相比于兩電平逆變器，三電平二極管中點(diǎn)箝位(3L-NPC)逆變器以其輸出電壓更接近正弦波、電壓變化率小、開關(guān)頻率低、損耗小、效率高等特點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注。介于介于NPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各個(gè)開關(guān)管開關(guān)頻率不均衡，相關(guān)學(xué)著提出了三電平中點(diǎn)引出型(3L-NPP)逆變器，使各個(gè)開關(guān)管的開關(guān)頻率均衡化，從而使得輸出頻率得到最大化。然而，對(duì)于三電平NPP逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，上、下橋臂的支撐電壓為中間橋臂支撐電壓的兩倍，需要的功率器件的功率也將是中間器件的兩倍，大功率開關(guān)器件限制了逆變器的開關(guān)頻率，同時(shí)增大了逆變器的功耗，給逆變器的整體設(shè)計(jì)帶來了不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明目的在于提供一種新型串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧叭娖侥孀兤?，旨在解決三電平NPP逆變器存在功率器件開關(guān)頻率及耐壓不均衡問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種新型串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧?，該串并?lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧?上橋臂，中橋臂和下橋臂；
[0006]所述上橋臂，采用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT串聯(lián)構(gòu)成，通過低壓IGBT的串聯(lián)來減小功率器件的損耗，同時(shí)提高逆變器整體開關(guān)頻率，可減小輸出濾波器的尺寸；
[0007]所述中橋臂，采用兩個(gè)逆阻式IGBT(RB-1GBT)反并聯(lián)構(gòu)成，不僅減少了逆變器使用器件的數(shù)目，降低系統(tǒng)功耗，而且提高了逆變器的可靠性；
[0008]所述下橋臂，采用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT串聯(lián)構(gòu)成，通過低壓IGBT的串聯(lián)來減小功率器件的損耗，同時(shí)提高逆變器整體開關(guān)頻率，可減小輸出濾波器的尺寸。
[0009]上述的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧瑑?yōu)先地，該串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧獙?duì)應(yīng)的三個(gè)工作模態(tài)分別為:
[0010]第一工作模態(tài):開關(guān)管Val和Va2導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；
[0011]第二工作模態(tài):開關(guān)管Va3和Va4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；
[0012]第三工作模態(tài):開關(guān)管Va5和Va6導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止。[0013]本發(fā)明還提供了一種三電平逆變器，包括直流輸入單元和一個(gè)如上述任意一種所述的拓?fù)鋯卧?，其?
[0014]所述直流輸入單元的直流正電平P與該逆變單元的第一直流輸入端Ml相連，所述直流輸入單元的直流零電平O與該逆變單元的第二直流輸入端M2相連，所述直流輸入單元的直流負(fù)電平N與該逆變單元的第三直流輸入端M3相連；
[0015]該逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的交流輸出端相連。
[0016]本發(fā)明還提供了 一種三電平逆變器一種三電平逆變器，包括直流輸入單元和兩個(gè)如上述任意一種所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧?br>
[0017]直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；
[0018]直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；
[0019]直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；
[0020]第一逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第二交流輸出端相連。
[0021 ] 本發(fā)明還提供了 一種三電平逆變器一種三電平逆變器，包括直流輸入單元和三個(gè)如上述任意一種所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧?br>
[0022]直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；
[0023]直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；
[0024]直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；
[0025]第一逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第三交流輸出端相連。
[0026]本發(fā)明還提供了 一種三電平逆變器一種三電平逆變器，包括直流輸入單元和四個(gè)如上述任意一種所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧?br>
[0027]直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；
[0028]直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；
[0029]直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；
[0030]第一逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第三交流輸出端相連，第四逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的第四交流輸出端相連。
[0031]上述任意一項(xiàng)所述的三點(diǎn)平逆變器，優(yōu)先地，所述的直流輸入單元包括電容Cl和電容C2，其中:
[0032]直流電源的正端與電容Cl的第一端相連；
[0033]Cl的第二端與C2的第一端相連；
[0034]C2的第二端與直流電源的負(fù)端相連。
[0035]本發(fā)明公開了一種串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧叭娖侥孀兤?，上、下橋臂采用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT串聯(lián)，通過低壓IGBT的串聯(lián)來減小功率器件的損耗，同時(shí)提高逆變器整體開關(guān)頻率，可減小輸出濾波器的尺寸；中間橋臂采用兩個(gè)逆阻式IGBT反并聯(lián)，不僅減少了逆變器使用器件的數(shù)目，降低系統(tǒng)功耗，而且提高了逆變器的可靠性。與此同時(shí)，對(duì)整體而言，解決了傳統(tǒng)NPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各個(gè)功率器件開關(guān)頻率不均衡問題，并保證了各個(gè)功率器件所承受電壓相同，從而避免變換器主電路中部分開關(guān)管長(zhǎng)期高頻開關(guān)而先損壞的問題，提高變換器整體的可靠性并使成本最小化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1為本發(fā)明提供的一種新型串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的拓?fù)鋱D；
[0038]圖2為本發(fā)明提供的一種三電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一處于第一工作模態(tài)的第一種情況不意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明提供的一種三電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一處于第一工作模態(tài)的第二種情況不意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明提供的一種三電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一處于第二工作模態(tài)的第一種情況不意圖；
[0041]圖5為本發(fā)明提供的一種三電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一處于第二工作模態(tài)的第二種情況不意圖；
[0042]圖6為本發(fā)明提供的一種三電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一處于第三工作模態(tài)的第一種情況不意圖；
[0043]圖7為本發(fā)明提供的一種三電平逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一處于第三工作模態(tài)的第二種情況不意圖；
[0044]圖8為本發(fā)明提供的一種三電平逆變器實(shí)施例二的拓?fù)鋱D；
[0045]圖9為本發(fā)明提供的一種三電平逆變器實(shí)施例三的拓?fù)鋱D；
[0046]圖10為本發(fā)明提供的一種三電平逆變器實(shí)施例四的拓?fù)鋱D；
[0047]圖11為本發(fā)明提供的一種三電平逆變器實(shí)施例五的拓?fù)鋱D；
【具體實(shí)施方式】[0048]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(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。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049]實(shí)施例一
[0050]參考圖1，其示出了本發(fā)明提供的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的拓?fù)鋱D，該串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧?上橋臂，中橋臂和下橋臂；
[0051]其中，上橋臂采用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT(Val和Va2)串聯(lián)構(gòu)成，通過低壓IGBT的串聯(lián)來減小功率器件的損耗，同時(shí)提高逆變器整體開關(guān)頻率，可減小輸出濾波器的尺寸；
[0052]其中，中橋臂采用兩個(gè)逆阻式IGBT (RB-1GBT) (Va3和Va4)反并聯(lián)構(gòu)成，不僅減少了逆變器使用器件的數(shù)目，降低系統(tǒng)功耗，而且提高了逆變器的可靠性；
[0053]其中，下橋臂采用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT(Va5和Va6)串聯(lián)構(gòu)成，通過低壓IGBT的串聯(lián)來減小功率器件的損耗，同時(shí)提高逆變器整體開關(guān)頻率，可減小輸出濾波器的尺寸。
[0054]由上述方案可知，本發(fā)明提供的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧ㄟ^低壓IGBT的串聯(lián)應(yīng)用可以有效地減小逆變器中的開關(guān)器件的功率損耗，從而提聞系統(tǒng)整體的開關(guān)頻率和效率，同時(shí)可減小輸出濾波器的尺寸。此外，內(nèi)管采用新型開關(guān)器件RB-1GBT反并聯(lián)，減少了逆變器使用器件的數(shù)目，降低系統(tǒng)功耗。
[0055]其中，本發(fā)明提供的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧趯?shí)現(xiàn)直流電與交流電轉(zhuǎn)換時(shí)包括三個(gè)工作模態(tài)，下面結(jié)合附圖來對(duì)圖1所示的三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧娜N工作模態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析。
[0056]其中，二極管Dl與開關(guān)管Val反向并聯(lián)，二極管D2與開關(guān)管Va2反向并聯(lián)，二極管D3與開關(guān)管Va5反向并聯(lián)，二極管D4與開關(guān)管Va6反向并聯(lián)。參考圖2和圖3,其不出了本發(fā)明提供的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的第一種工作模態(tài)的兩種情況。
[0057]第一工作模態(tài):開關(guān)管Val和Va2導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；
[0058]其中，不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。
[0059]第一種情況電流的路徑為:Ml-Val-Va2_AC(如圖2所示)；
[0060]第二種情況電流的路徑為:AC-D2-D1_M1 (如圖3所示)。
[0061]參考圖4和圖5，其示出了本發(fā)明提供的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的第二種工作模態(tài)的兩種情況。
[0062]第二工作模態(tài):開關(guān)管Va3和Va4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；
[0063]其中，不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。
[0064]第一種情況電流的路徑為:AC-Va3_M2 (如圖4所示)；
[0065]第二種情況電流的路徑為:M2-Va4_AC(如圖5所示)。
[0066]參考圖6和圖7，其示出了本發(fā)明提供的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧獙?shí)施例一的第三種工作模態(tài)的兩種情況。[0067]第三工作模態(tài):開關(guān)管Va5和Va6導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止。
[0068]其中，不導(dǎo)通的路徑在圖中以細(xì)實(shí)線示出，導(dǎo)通的路徑以粗實(shí)線示出。
[0069]第一種情況電流的路徑為:AC-Va5-Va6_M3 (如圖6所示)；
[0070]第二種情況電流的路徑為:M3-D4-D3_AC(如圖7所示)。
[0071]通過上述圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示的工作模態(tài)的時(shí)序進(jìn)行控制，就能得到需要的正弦交流電。
[0072]實(shí)施例二
[0073]參考圖8，其示出了本發(fā)明提供了一種三電平逆變器實(shí)施例二的拓?fù)鋱D，所述三電平逆變器實(shí)施例二包括直流輸入單元和一個(gè)如實(shí)施例一所述的拓?fù)鋯卧?，其?
[0074]所述直流輸入單元的直流正電平P與該逆變單元的第一直流輸入端Ml相連，所述直流輸入單元的直流零電平O與該逆變單元的第二直流輸入端M2相連，所述直流輸入單元的直流負(fù)電平N與該逆變單元的第三直流輸入端M3相連；
[0075]該拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C與該逆變器的交流輸出端相連。
[0076]其中，所述的三電平逆變器，優(yōu)先地，所述的直流輸入單元包括電容Cl和電容C2，其中:
[0077]直流電源的正端與電容Cl的第一端相連；
[0078]Cl的第二端與C2的第一端相連；
[0079]C2的第二端與直流電源的負(fù)端相連。
[0080]實(shí)施例三
[0081]參考圖9，其示出了本發(fā)明提供了一種三電平逆變器實(shí)施例三的拓?fù)鋱D，所述三電平逆變器實(shí)施例三包括直流輸入單元和一個(gè)如實(shí)施例一所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧?br>
[0082]直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；
[0083]直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；
[0084]直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；
[0085]第一拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃Cl與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C2與該逆變器的第二交流輸出端相連。
[0086]其中，所述的三電平逆變器，優(yōu)先地，所述的直流輸入單元包括電容Cl和電容C2，其中:
[0087]直流電源的正端與電容Cl的第一端相連；
[0088]Cl的第二端與C2的第一端相連；
[0089]C2的第二端與直流電源的負(fù)端相連。
[0090]實(shí)施例四
[0091]參考圖10，其示出了本發(fā)明提供了一種三電平逆變器實(shí)施例四的拓?fù)鋱D，所述三電平逆變器實(shí)施例四包括直流輸入單元和一個(gè)如實(shí)施例一所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧籟0092]直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；
[0093]直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；
[0094]直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；
[0095]第一拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃Cl與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C2與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C3與該逆變器的第三交流輸出端相連。
[0096]其中，所述的三電平逆變器，優(yōu)先地，所述的直流輸入單元包括電容Cl和電容C2，其中:
[0097]直流電源的正端與電容Cl的第一端相連；
[0098]Cl的第二端與C2的第一端相連；
[0099]C2的第二端與直流電源的負(fù)端相連。
[0100]實(shí)施例五
[0101]參考圖11，其示出了本發(fā)明提供了一種三電平逆變器實(shí)施例五的拓?fù)鋱D，所述三電平逆變器實(shí)施例五包括直流輸入單元和一個(gè)如實(shí)施例一所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧?br>
[0102]直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連；
[0103]直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連；
[0104]直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連；
[0105]第一拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃Cl與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C2與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C3與該逆變器的第三交流輸出端相連，第四拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C4與該逆變器的第四交流輸出端相連。
[0106]其中，所述的三電平逆變器，優(yōu)先地，所述的直流輸入單元包括電容Cl和電容C2，其中:
[0107]直流電源的正端與電容Cl的第一端相連；
[0108]Cl的第二端與C2的第一端相連；
[0109]C2的第二端與直流電源的負(fù)端相連。
[0110]需要說明的是，本說明書中各個(gè)實(shí)施案例都是采用遞進(jìn)的方式進(jìn)行描述的，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的均是與其他實(shí)施例不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參考即可。
[0111]以上是對(duì)本發(fā)明所提供的一種新型串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧叭娖侥孀兤鬟M(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)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發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧?其特征在于，該串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧?上橋臂，中橋臂和下橋臂； 所述上橋臂，采用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT串聯(lián)構(gòu)成； 所述中橋臂，采用兩個(gè)逆阻式IGBT反并聯(lián)構(gòu)成； 所述下橋臂，采用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管的IGBT串聯(lián)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的串并聯(lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧?，其特征在于，該串并?lián)混合三電平NPP逆變拓?fù)鋯卧獙?duì)應(yīng)的三個(gè)工作模態(tài)分別為: 第一工作模態(tài):開關(guān)管Val和Va2導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止； 第二工作模態(tài):開關(guān)管Va3和Va4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止； 第三工作模態(tài):開關(guān)管Va5和Va6導(dǎo)通,其余開關(guān)管均截止。
3.一種三電平逆變器，其特征在于，包括直流輸入單元和如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的拓?fù)鋯卧渲? 所述直流輸入單元的直流正電平P與該逆變單元的第一直流輸入端Ml相連，所述直流輸入單元的直流零電平O與該逆變單元的第二直流輸入端M2相連，所述直流輸入單元的直流負(fù)電平N與該逆變單元的第三直流輸入端M3相連； 該逆變單元的交流輸出端AC與該逆變器的交流輸出端相連。
4.一種三電平逆變器，其特征在于，包括直流輸入單元和如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧? 直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連； 直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連； 直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧偷诙負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連； 第一拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃Cl與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C2與該逆變器的第二交流輸出端相連。
5.一種三電平逆變器，其特征在于，包括直流輸入單元和如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧? 直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連； 直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連； 直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧偷谌負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連； 第一拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃Cl與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C2與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C3與該逆變器的第三交流輸出端相連。
6.一種三電平逆變器，其特征在于，包括直流輸入單元和如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的拓?fù)鋯卧?第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧⒌谌負(fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧?；直流輸入單元的直流正電平P與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯呜５母鞯谝恢绷鬏斎攵薓l相連； 直流輸入單元的直流零電平O與第一拓?fù)鋯卧?、第二拓?fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯诙绷鬏斎攵薓2相連； 直流輸入單元的直流負(fù)電平N與第一拓?fù)鋯卧⒌诙負(fù)鋯卧?、第三拓?fù)鋯卧偷谒耐負(fù)鋯卧母鞯谌绷鬏斎攵薓3相連； 第一拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃Cl與該逆變器的第一交流輸出端相連，第二拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C2與該逆變器的第二交流輸出端相連，第三拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C3與該逆變器的第三交流輸出端相連，第四拓?fù)鋯卧慕涣鬏敵龆薃C4與該逆變器的第四交流輸出端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5和6任意一項(xiàng)所述的三電平逆變器，其特征在于，所述的直流輸入單元包括電容Cl和電容C2，其中: 直流電源的正端與電容Cl的第一端相連； Cl的第二端與C2 的第一端相連； C2的第二端與直流電源的負(fù)端相連。
【文檔編號(hào)】H02M7/483GK103904928SQ201410165516
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】董秀成, 鐘順時(shí), 余小梅 申請(qǐng)人:西華大學(xué)