一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]三電平逆變電路因其耐壓等級(jí)高、電壓和電流畸變率低等優(yōu)點(diǎn)而被業(yè)界廣泛使用，目前最常使用的三電平逆變電路有中點(diǎn)鉗位型三電平逆變電路、T型三電平逆變電路坐寸O
[0003]中點(diǎn)鉗位型三電平逆變電路包括多種，圖1所示的單相二極管鉗位型三電平逆變電路即為其中一種。T型三電平逆變電路是由二極管鉗位型三電平逆變電路衍生而來(lái)的，在低開關(guān)頻率時(shí)，T型三電平逆變電路效率優(yōu)于二極管鉗位型三電平逆變電路。傳統(tǒng)的單相T型三電平逆變電路如圖2所示，兩個(gè)直流母線電容Cl和C2間的連接點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)集電極相連或發(fā)射極相連的IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)連接至橋臂的中點(diǎn)。在傳統(tǒng)的T型三電平逆變電路基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，兩個(gè)直流母線電容Cl和 C2 間的連接點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)反并聯(lián)的 RB_IGBT(Reverse Blocking Insulated Gate BipolarTransistor,反向阻斷型絕緣柵雙極型晶體管)連接至橋臂的中點(diǎn)，由于RB-1GBT的工藝結(jié)構(gòu)特性，其損耗更低，圖3所示即為采用RB-1GBT的改進(jìn)的單相T型三電平逆變電路。
[0004]然而，無(wú)論何種三電平逆變電路，工作時(shí)均需要控制電路中的開關(guān)器件反復(fù)導(dǎo)通關(guān)斷。由于布線等原因，電路中各器件間存在著雜散電感，在電路中的開關(guān)器件關(guān)斷瞬間，因?yàn)殡s散電感的存在，開關(guān)器件兩端會(huì)產(chǎn)生較高的電壓尖峰，很有可能會(huì)損壞該開關(guān)器件，降低了電路的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器，能夠抑制開關(guān)器件的電壓尖峰。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種單相三電平逆變器，包括單相三電平逆變電路、第一電阻單元、第二電阻單元、第一電容單元、第二電容單元、第一開關(guān)管單元和第二開關(guān)管單元，其中:
[0007]第一電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的正直流母線，另一端和第一電容單元的一端、第一開關(guān)管單元的第一端相連；第一電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個(gè)直流母線電容間的連接點(diǎn)；第一開關(guān)管單元的第二端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點(diǎn)；
[0008]第二電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的負(fù)直流母線，另一端和第二電容單元的一端、第二開關(guān)管單元的第二端相連；第二電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個(gè)直流母線電容間的連接點(diǎn)；第二開關(guān)管單元的第一端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供一種三相三電平逆變器，包括三相三電平逆變電路、三個(gè)第一電阻單元、三個(gè)第二電阻單元、三個(gè)第一電容單元、三個(gè)第二電容單元、三個(gè)第一開關(guān)管單元和三個(gè)第二開關(guān)管單元，其中:
[0010]每個(gè)第一電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的正直流母線，每個(gè)第一電阻單元的另一端和一個(gè)第一電容單元的一端、一個(gè)第一開關(guān)管單元的第一端相連；每個(gè)第一電容單元的另一端均連接至三相三電平逆變電路的兩個(gè)直流母線電容間的連接點(diǎn)；每個(gè)第一開關(guān)管單元的第二端連接至三相三電平逆變電路的一個(gè)橋臂的中點(diǎn)；
[0011]每個(gè)第二電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的負(fù)直流母線，每個(gè)第二電阻單元的另一端和一個(gè)第二電容單元的一端、一個(gè)第二開關(guān)管單元的第二端相連；每個(gè)第二電容單元的另一端均連接至三相三電平逆變電路的兩個(gè)直流母線電容間的連接點(diǎn)；每個(gè)第二開關(guān)管單元的第一端連接至三相三電平逆變電路的一個(gè)橋臂的中點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明的有益效果包括:
[0013]本發(fā)明實(shí)施例提供的三電平逆變器，在三電平逆變電路的基礎(chǔ)上增加電阻單元、電容單元和開關(guān)管單元，當(dāng)三電平逆變電路中的開關(guān)器件關(guān)斷時(shí)能夠構(gòu)成電容單元的充電回路，通過(guò)電容單元吸收尖峰電壓，減小開關(guān)器件的損耗，從而提高電路的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的單相二極管鉗位型逆變電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)的單相T型三電平逆變電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的采用RB-1GBT的單相T型三電平逆變電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的單相三電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的單相三電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明實(shí)施例1提供的三相三電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為本發(fā)明實(shí)施例2提供的單相三電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為本發(fā)明實(shí)施例2提供的三相三電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9為本發(fā)明實(shí)施例3提供的單相三電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖10為本發(fā)明實(shí)施例3提供的三相三電平逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了給出抑制電壓尖峰的實(shí)現(xiàn)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器，以下結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種單相三電平逆變器，包括單相三電平逆變電路、第一電阻單元、第二電阻單元、第一電容單元、第二電容單元、第一開關(guān)管單元和第二開關(guān)管單元，其中:
[0027]第一電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的正直流母線，另一端和第一電容單元的一端、第一開關(guān)管單元的第一端相連；第一電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個(gè)直流母線電容間的連接點(diǎn)；第一開關(guān)管單元的第二端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點(diǎn)；
[0028]第二電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的負(fù)直流母線，另一端和第二電容單元的一端、第二開關(guān)管單元的第二端相連；第二電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個(gè)直流母線電容間的連接點(diǎn)；第二開關(guān)管單元的第一端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點(diǎn)。
[0029]上述單相三電平逆變器可以為單相中點(diǎn)鉗位型三電平逆變電路，如單相二極管鉗位型三電平逆變電路等；上述單相三電平逆變器也可以為單相T型三電平逆變電路，如傳統(tǒng)的單相T型三電平逆變電路、采用RB-1GBT的單相T型三電平逆變電路等。
[0030]以采用RB-1GBT的單相T型三電平逆變電路為例，本發(fā)明實(shí)施例提供的單相三電平逆變器如圖4所示。
[0031]其中，第一電阻單元和第二電阻單元可以為不同的電阻單元，第一電容單元和第二電容單元可以為不同的電容單元，第一開關(guān)管單元和第二開關(guān)管單元可以為不同的開關(guān)管單元；較佳的，為了保證電路的對(duì)稱性，第一電阻單元和第二電阻單元為相同的電阻單元，第一電容單元和第二電容單元為相同的電容單元，第一開關(guān)管單元和第二開關(guān)管單元為相同的開關(guān)管單元。
[0032]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種三相三電平逆變器，包括三相三電平逆變電路、三個(gè)第一電阻單元、三個(gè)第二電阻單元、三個(gè)第一電容單元、三個(gè)第二電容單元、三個(gè)第一開關(guān)管單元和三個(gè)第二開關(guān)管單元，其中:
[0033]每個(gè)第一電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的正直流母線，每個(gè)第一電阻單元的另一端和一個(gè)第一電容單元的一端、一個(gè)第一開關(guān)管單元的第一端相連；每個(gè)第一電容單元的另一端均連接至三相三電平逆變電路的兩個(gè)直流母線電容間的連接點(diǎn)；每個(gè)第一開關(guān)管單元的第二端連接至三相三電平逆變電路的一個(gè)橋臂的中點(diǎn)；
[0034]每個(gè)第二電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的負(fù)直流母線，每個(gè)第二電阻單元的另一端和一個(gè)第二電容單元的一端、一個(gè)第二開關(guān)管單元的第二端相連；每個(gè)