一种三电平拓扑电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种三电平拓扑电路，包括母线正极BUS+、第一逆变模块T1、第二逆变模块T2、逆变桥臂交流输出点A、第三逆变模块T3、第四逆变模块T4、母线负极BUS‑、第五逆变模块T5、中性点N以及第六逆变模块。第一逆变模块T1与第五逆变模块T5封装为第一半桥模块，第一半桥模块的上下端分别连接母线正极BUS+和中性点N；第二逆变模块T2和第三逆变模块T3封装为第二半桥模块，第四逆变模块T4和第六逆变模块T6封装为第三半桥模块，第二半桥模块的上下端分别连接第一半桥模块桥臂中点和第三半桥模块桥臂中点，第三半桥模块上下端分别连接中性点N和母线负极BUS‑。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及三电平
，尤其涉及一种三电平拓扑电路。
技术介绍
目前，三电平技术日益成熟，在逆变器领域的应用也愈发广泛，尤其是在光伏行业，三电平逆变电路因其耐压等级高、电压和电流畸变率低等优点而被业界广泛采用。常用三电平结构主要有I型和T型两种拓扑，其中I型结构的特点是单个器件承受耐压低、开关损耗较低，三电平逆变器可以采用更高开关频率，提高了整机性能，体积小且成本低。然而由于器件本身和封装技术的限制，目前大部分三电平模块都在160A/1200V以内，难以突破，大功率的三电平模块不易实现。传统大功率光伏逆变器为实现I型三电平结构，较多使用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)半桥模块拼接成I型结构。半桥模块拼接带来的好处就是可以使用技术成熟的大功率半桥模块，如450A/1200V或600A/1200V，较大幅度提高逆变器功率等级，甚至可以通过使用模块并联以达到更高的功率需求。但是，传统模块拼接的方式存在如下不足：在换流过程中模块间存在寄生电感，di/dt(电流变化率)变化很大的时候，将产生较大的电压尖峰，对IGBT的耐压性要求高，成为限制I型三电平逆变器功率提升的瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的在于通过一种三电平拓扑电路，来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种三电平拓扑电路，其包括母线正极BUS+、第一逆变模块T1、第二逆变
模块T2、逆变桥臂交流输出点A、第三逆变模块T3、第四逆变模块T4、母线负极BUS-、第五逆变模块T5、中性点N以及第六逆变模块；所述第一至第六逆变模块为完全相同的逆变模块，该逆变模块均由一开关管并联一二极管构成；所述第一逆变模块T1与第五逆变模块T5封装为第一半桥模块，所述第一半桥模块的上下端分别连接母线正极BUS+和中性点N；所述第二逆变模块T2和第三逆变模块T3封装为第二半桥模块，所述第四逆变模块T4和第六逆变模块T6封装为第三半桥模块，所述第二半桥模块的上下端分别连接第一半桥模块桥臂中点和第三半桥模块桥臂中点，第二半桥模块的中点即为逆变桥臂交流输出点A，所述第三半桥模块上下端分别连接中性点N和母线负极BUS-。特别地，所述开关管选用场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor，MOS)或绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)。本技术提出的三电平拓扑电路克服了传统I型三电平电路拼接结构存在的如下问题：在换流过程中模块间存在寄生电感，电流变化率变化很大时，产生较大的电压尖峰，对IGBT的耐压性要求高，限制I型三电平逆变器功率提升。本技术不仅改善了器件换流过程中产生的电压应力，降低了电路导通损耗，提高逆变器转换效率，对开关管的耐压性要求低，便于大功率逆变器的设计，而且结构简单，工作可靠，成本低。附图说明图1为本技术实施例提供的三电平拓扑电路拼接结构图；图2为本技术实施例提供的三电平拓扑电路的封装结构图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许
多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参照图1和图2所示，本实施例中三电平拓扑电路具体包括母线正极BUS+、第一逆变模块T1、第二逆变模块T2、逆变桥臂交流输出点A、第三逆变模块T3、第四逆变模块T4、母线负极BUS-、第五逆变模块T5、中性点N以及第六逆变模块。所述第一至第六逆变模块为完全相同的逆变模块，该逆变模块均由一开关管并联一二极管构成；所述开关管可选用场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管等的任一种。于本实施例中所述开关管选用绝缘栅双极型晶体管，具体的，在所述逆变模块中所述绝缘栅双极型晶体管的发射极连接二极管的正极，绝缘栅双极型晶体管的集电极连接二极管的负极。所述第一逆变模块T1与第五逆变模块T5封装为第一半桥模块101，所述第一半桥模块101的上下端分别连接母线正极BUS+和中性点N；所述第二逆变模块T2和第三逆变模块T3封装为第二半桥模块102，所述第四逆变模块T4和第六逆变模块T6封装为第三半桥模块103，所述第二半桥模块102的上下端分别连接第一半桥模块101桥臂中点和第三半桥模块103桥臂中点，第二半桥模块102的中点即为逆变桥臂交流输出点A，所述第三半桥模块103上下端分别连接中性点N和母线负极BUS-。值得一提的是，本技术不仅可以使用英飞凌厂
家的Econo封装，也可以使用其他厂家或其他封装的半桥功率模块。本技术的技术方案克服了传统I型三电平电路拼接结构存在的如下问题：在换流过程中模块间存在寄生电感，电流变化率变化很大时，产生较大的电压尖峰，对IGBT的耐压性要求高，限制I型三电平逆变器功率提升。本技术不仅改善了器件换流过程中产生的电压应力，降低了电路导通损耗，提高逆变器转换效率，对开关管的耐压性要求低，便于大功率逆变器的设计，而且结构简单，工作可靠，成本低。注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三电平拓扑电路，其特征在于，包括母线正极BUS+、第一逆变模块T1、第二逆变模块T2、逆变桥臂交流输出点A、第三逆变模块T3、第四逆变模块T4、母线负极BUS‑、第五逆变模块T5、中性点N以及第六逆变模块；所述第一至第六逆变模块为完全相同的逆变模块，该逆变模块均由一开关管并联一二极管构成；所述第一逆变模块T1与第五逆变模块T5封装为第一半桥模块，所述第一半桥模块的上下端分别连接母线正极BUS+和中性点N；所述第二逆变模块T2和第三逆变模块T3封装为第二半桥模块，所述第四逆变模块T4和第六逆变模块T6封装为第三半桥模块，所述第二半桥模块的上下端分别连接第一半桥模块桥臂中点和第三半桥模块桥臂中点，第二半桥模块的中点即为逆变桥臂交流输出点A，所述第三半桥模块上下端分别连接中性点N和母线负极BUS‑。

【技术特征摘要】
1.一种三电平拓扑电路，其特征在于，包括母线正极BUS+、第一逆变模块T1、第二逆变模块T2、逆变桥臂交流输出点A、第三逆变模块T3、第四逆变模块T4、母线负极BUS-、第五逆变模块T5、中性点N以及第六逆变模块；所述第一至第六逆变模块为完全相同的逆变模块，该逆变模块均由一开关管并联一二极管构成；所述第一逆变模块T1与第五逆变模块T5封装为第一半桥模块，所述第一半桥模块的上下端分别连接母线正极BUS+...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗劼，鹿明星，刘宁，
申请(专利权)人：上能电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32