一種t字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在四個(gè)開關(guān)管均處于關(guān)斷的狀態(tài)，電網(wǎng)電壓加到結(jié)電容不同的第二開關(guān)管和第三開關(guān)管上時(shí)，所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管兩者中結(jié)電容較大的開關(guān)管的結(jié)電容，不僅可以通過另一個(gè)結(jié)電容較小的開關(guān)管的結(jié)電容進(jìn)行放電，還可以通過與所述結(jié)電容較小的開關(guān)管并聯(lián)的放電模塊進(jìn)行放電，使得所述結(jié)電容較小的開關(guān)管兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因結(jié)電容較小的開關(guān)管可能承受超過其允許值的電壓而造成的系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。
【專利說明】一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電壓轉(zhuǎn)換【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的逆變器中的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)四個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)管Tl、T2、T3及T4均處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)電壓Ve通過兩個(gè)電感LI和L2加到a點(diǎn)與η點(diǎn)之間。
[0003]在實(shí)際情況中，如圖2所示，半導(dǎo)體開關(guān)管Τ2的結(jié)電容C2與半導(dǎo)體開關(guān)管Τ3的結(jié)電容C3必然會(huì)存在偏差，假設(shè)結(jié)電容C2的容量大于C3，η點(diǎn)電壓為0，在電網(wǎng)電壓Ve負(fù)半周的下降沿時(shí)，二極管D2截止，D3導(dǎo)通，結(jié)電容C2處于充電狀態(tài)，b點(diǎn)電壓小于零，并逐漸減小，最大會(huì)嵌位到負(fù)半周的最低點(diǎn)，由于結(jié)電容C2的容量大于C3，串聯(lián)電路中流過結(jié)電容C2與C3的電量相同，結(jié)電容C3上的電壓變化就大于C2上的電壓變化，b點(diǎn)電位被充電到谷底后，通過結(jié)電容C3充電，結(jié)電容C3正電壓變化到峰值后，不足以使b點(diǎn)電位回到正電位，b點(diǎn)一直處于負(fù)電平狀態(tài)，這樣就會(huì)出現(xiàn)ab兩點(diǎn)壓降大于an兩點(diǎn)壓降，半導(dǎo)體開關(guān)管T3管出現(xiàn)過壓現(xiàn)象。假設(shè)極限情況下，即結(jié)電容C3的量為零時(shí)，C2沒有了放電回路，b點(diǎn)電平會(huì)一直停在電網(wǎng)電壓的谷底，半導(dǎo)體開關(guān)管T2壓降為負(fù)的電網(wǎng)峰值電壓，T3兩端的電壓就為正偏置的正弦波。
[0004]在230V電網(wǎng)中，半導(dǎo)體開關(guān)管T3兩端電壓值會(huì)達(dá)到650V(電網(wǎng)峰峰值)，277V電網(wǎng)中，這個(gè)值會(huì)達(dá)到783V(電網(wǎng)峰峰值)。230V電網(wǎng)系統(tǒng)中，極限條件下不容易出現(xiàn)，而在277V的電網(wǎng)系統(tǒng)中，半導(dǎo)體開關(guān)管T2與T3現(xiàn)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)再用600V耐壓管就不合適了。尤其當(dāng)機(jī)器運(yùn)行一段時(shí)間后，半導(dǎo)體開關(guān)管T2與T3的結(jié)電容容量的偏差會(huì)很大，降低了系統(tǒng)的可靠性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中可靠性低的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0007]—種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括:
[0008]輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管；
[0009]輸入端接收兩電容串聯(lián)接點(diǎn)電平的第二開關(guān)管；
[0010]輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連；
[0011]輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管；
[0012]與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊；
[0013]與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
[0014]優(yōu)選的，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
[0015]優(yōu)選的，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級(jí)。
[0016]一種逆變器，包括T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括:
[0017]輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管；
[0018]輸入端接收兩電容串聯(lián)接點(diǎn)電平的第二開關(guān)管；
[0019]輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連；
[0020]輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管；
[0021]與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊；
[0022]與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
[0023]優(yōu)選的，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
[0024]優(yōu)選的，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級(jí)。
[0025]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在四個(gè)開關(guān)管均處于關(guān)斷的狀態(tài)，電網(wǎng)電壓加到結(jié)電容不同的第二開關(guān)管和第三開關(guān)管上時(shí)，所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管兩者中結(jié)電容較大的開關(guān)管的結(jié)電容，不僅可以通過另一個(gè)結(jié)電容較小的開關(guān)管的結(jié)電容進(jìn)行放電，還可以通過與所述結(jié)電容較小的開關(guān)管并聯(lián)的放電模塊進(jìn)行放電，使得所述結(jié)電容較小的開關(guān)管兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因結(jié)電容較小的開關(guān)管可能承受超過其允許值的電壓，而造成的系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(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實(shí)用新型的一些實(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。
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為現(xiàn)有技術(shù)公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本實(shí)用新型另一實(shí)施例公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(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)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(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，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0032]本實(shí)用新型提供了一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中可靠性低的問題。
[0033]具體的，如圖3所示，所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括:
[0034]輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管Tl ；
[0035]輸入端接收兩電容串聯(lián)接點(diǎn)電平的第二開關(guān)管T2 ；
[0036]輸出端與第二開關(guān)管T2輸出端相連的第三開關(guān)管T3 ;第三開關(guān)管T3的輸入端與第一開關(guān)管Tl的輸出端相連；
[0037]輸入端與第一開關(guān)管Tl的輸出端相連的第四開關(guān)管T4 ；
[0038]與第二開關(guān)管T2并聯(lián)的第一放電模塊101 ；
[0039]與第三開關(guān)管T3并聯(lián)的第二放電模塊102。
[0040]具體的工作原理為:
[0041]第一開關(guān)管Tl中包括第一二極管D1，第二開關(guān)管T2中包括第二二極管D2，第三開關(guān)管T3中包括第三二極管D3，第四開關(guān)管T4中包括第四二極管D4 ;為方便描述，第二開關(guān)管T2的結(jié)電容C2，及第三開關(guān)管T3的結(jié)電容C3也以連接形式進(jìn)行展示。
[0042]假設(shè)結(jié)電容C2的容量大于C3，n點(diǎn)電壓為0，在電網(wǎng)電壓Ve負(fù)半周的下降沿時(shí)，第二二極管D2截止，第三二極管D3導(dǎo)通，結(jié)電容C2處于充電狀態(tài)，b點(diǎn)電壓小于零，并逐漸減小，最大會(huì)嵌位到負(fù)半周的最低點(diǎn)，由于結(jié)電容C2的容量大于C3，串聯(lián)電路中流過結(jié)電容C2與C3的電量相同，結(jié)電容C3上的電壓變化就大于C2上的電壓變化，b點(diǎn)電位被充電到谷底后，在a點(diǎn)電壓上升階段，結(jié)電容C2通過結(jié)電容C3及第二放電模塊102進(jìn)行放電，進(jìn)而使b點(diǎn)電平拉高，第三開關(guān)管T3兩端電壓達(dá)到較低值；進(jìn)而使得第三開關(guān)管T3兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因結(jié)電容較小的開關(guān)管可能承受超過其允許值的電壓，而造成的系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。
[0043]同理，當(dāng)結(jié)電容C3的電容大于C2時(shí)，同樣可以避免第二開關(guān)管T2兩端電壓超過允許值，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0044]本實(shí)施例公開的所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過并聯(lián)第一放電模塊101及第二放電模塊102，使得第二開關(guān)管T2與第三開關(guān)管T3兩端的電壓不至于超過允許值，進(jìn)而不會(huì)造成對(duì)系統(tǒng)的可靠性的影響。
[0045]優(yōu)選的，如圖4所示，第一放電模塊101包括第一電阻Rl ;第二放電模塊102包括第二電阻R2。
[0046]假設(shè)結(jié)電容C2的容量大于C3，第二電阻R2作為第二放電模塊102與結(jié)電容C3一起，為結(jié)電容C2進(jìn)行放電，進(jìn)而使b點(diǎn)電平拉高，使得第三開關(guān)管T3兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。同理，當(dāng)結(jié)電容C3的電容大于C2時(shí)，第一電阻Rl作為第一放電模塊101與結(jié)電容C2 —起,為結(jié)電容C3進(jìn)行放電,保護(hù)第二開關(guān)管T2兩端的電壓不至于超過允許值。第一電阻Rl與第二電阻R2為第二開關(guān)管T2與第三開關(guān)管T3進(jìn)行均壓和相位調(diào)整，使第二開關(guān)管T2與第三開關(guān)管T3即使結(jié)電容不一樣甚至相差很大的情況下，兩管關(guān)斷時(shí)也不存在某一管過壓的問題。
[0047]值得說明的是，在具體的實(shí)際應(yīng)用中，第一放電模塊101和第二放電模塊102可以各自包括一個(gè)電阻，也可以各自包括多個(gè)電阻，或者其他的放電元器件均可，此處不做限定，可以根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行選用。
[0048]優(yōu)選的，第一電阻Rl與第二電阻R2的阻值為兆歐級(jí)。
[0049]在具體的實(shí)際應(yīng)用中，通過對(duì)第一放電模塊101及第二放電模塊102中的放電器件的參數(shù)進(jìn)行具體的選用，使得即使在277V的電網(wǎng)系統(tǒng)中使用現(xiàn)有技術(shù)中的600V的開關(guān)管，也不會(huì)造成對(duì)系統(tǒng)的可靠性的影響；并且，第一放電模塊101和第二放電模塊102假如各自包括多個(gè)電阻時(shí)，每個(gè)模塊中的多個(gè)電阻無(wú)論是何種連接形式，只要其等效電阻值為兆歐級(jí)即可，則適用于現(xiàn)有的逆變器中。
[0050]本實(shí)用新型另一實(shí)施例還公開了一種逆變器，所述逆變器包括上述任一實(shí)施例中的所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，關(guān)于其具體的連接形式及工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再贅述。
[0051]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0052]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管； 輸入端接收兩電容串聯(lián)接點(diǎn)電平的第二開關(guān)管； 輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連； 輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管； 與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊； 與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級(jí)。
4.一種逆變器，其特征在于，包括T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括: 輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管； 輸入端接收兩電容串聯(lián)接點(diǎn)電平的第二開關(guān)管； 輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連； 輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管； 與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊； 與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變器，其特征在于，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的逆變器，其特征在于，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級(jí)。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK203840230SQ201420195484
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】張海明, 楚洪法, 宋煬, 李浩源 申請(qǐng)人:陽(yáng)光電源股份有限公司