一种五电平变频器主电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种五电平变频器主电路，单桥臂结构包括直流输入电容C1、C2、悬浮电容C3、开关器件Q1‑Q8；所述C1、C2串联后接入直流电压；开关器件Q1、Q5、Q6与直流输入电容C1正极串联，开关器件Q2、Q7、Q8与直流输入电容C2负极串联，开关器件Q3、Q4串联并与直流输入电容C1的负极和C2的正极相连；悬浮电容C3的正极与开关器件Q5、Q6的连接点相连，负极与开关器件Q7、Q8的连接点相连。本实用新型专利技术相比二极管箝位式拓扑结构减少了箝位二极管的个数、大大简化了五电平拓扑，结构简单、成本低、性能安全可靠。

A main circuit of five level inverter

The utility model relates to a main circuit of five level inverter. The single bridge arm structure includes DC input capacitance C1, C2, suspended capacitor C3, and switch device Q1 Q8; the C1 and C2 are connected in series with DC voltage, and the switch device Q1, Q5, Q6 and DC input capacitance C1 cathode are connected in series. The negative electrode is connected in series, the switch device Q3 and Q4 are connected in series and connected to the negative pole of the DC input capacitor C1 and the positive pole of the C2; the positive pole of the suspension capacitance C3 is connected to the connection point of the switch device Q5 and Q6, and the negative pole is connected to the connection point of the switch device Q7 and Q8. Compared with the diode clamped topology, the utility model reduces the number of the clamping diodes and greatly simplifies the five level topology. The structure is simple, the cost is low, and the performance is safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种五电平变频器主电路
本技术电力电子电压型多电平变流器拓扑结构，尤其涉及一种五电平变频器主电路。
技术介绍
随着工业的快速发展，对电力电子器件的电压等级要求越来越高，但是高压功率器件目前收到技术、成本等多方面的制约，多电平变流器成为实现高压大容量产品的一个重要发展方向，多电平变流器具有以下有有点：(1)每个功率器件承受1/n-1的直流母线电压(n为电平数)，所以可以用低耐压的器件来实现功率的输出；(2)随着电平数的增加，输出的电压波形得到很大改善，减少了输出电压波形畸变率：(3)随着电平数的增加，输出电压的dv/dt也随之减小，有效防止了对电机绝缘的损害；(4)在三相系统中输出的共模电压较小，可以延长电动机的寿命。通用的二极管箝位式五电平拓扑单桥臂结构虽然具备多电平的有点，但是箝位二极管个数较多、成本高、结构复杂，不利于批量生产。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、成本低的一种五电平变频器主电路，本技术提供以下技术方案：一种五电平变频器主电路，单桥臂结构包括直流输入电容C1、C2、悬浮电容C3、开关器件Q1-Q8；所述C1、C2串联后接入直流电压；开关器件Q1、Q5、Q6与直流输入电容C1正极串联，开关器件Q2、Q7、Q8与直流输入电容C2负极串联，开关器件Q3、Q4串联并与直流输入电容C1的负极和C2的正极相连；悬浮电容C3的正极与开关器件Q5、Q6的连接点相连，负极与开关器件Q7、Q8的连接点相连。当输出为E时，有两种情况，(1)开关器件Q1、Q5、Q6导通，电流流经C1、Q1、Q5、Q6；(2)开关器件Q1、Q7、Q8导通，电流流经C1、Q1、Q7、Q8。当输出为E/2时，有两种情况，(1)开关器件Q1、Q5、Q8导通，电流流经C1、Q1、Q5、C3、Q8；(2)开关器件Q3、Q4、Q6、Q7导通，电流流经Q3、Q4、Q7、C3、Q6。当输出为0时，有两种情况，(1)开关器件Q3、Q4、Q5、Q6导通，电流流经Q3、Q4、Q5、Q6；(2)开关器件Q3、Q4、Q7、Q8导通，电流流经Q3、Q4、Q7、Q8。当输出为-E/2时，有两种情况，(1)开关器件Q3、Q4、Q5、Q8导通，电流流经Q3、Q4、Q5、C3、Q8；(2)开关器件Q2、Q6、Q7导通，电流流经C2、Q2、Q7、C3、Q6。当输出为-E时，有两种情况，(1)开关器件Q2、Q7、Q8导通，电流流经C2、Q2、Q7、Q8；(2)开关器件Q2、Q5、Q6导通，电流流经C2、Q2、Q5、Q6。进一步的，所述开关器件Q1-Q8均为N沟道增强型MOS-FET，损耗小、驱动电路简单、自带保护二极管，能够提高拓扑的安全性和稳定性。本技术的有益效果在于：相比二极管箝位式拓扑结构减少了箝位二极管的个数、大大简化了五电平拓扑，结构简单、成本低、性能安全可靠。附图说明图1、本技术的一种五电平变频器主电路图。具体实施方式如图1所示的一种五电平变频器主电路，单桥臂结构包括直流输入电容C1、C2、悬浮电容C3、开关器件Q1-Q8；所述C1、C2串联后接入直流电压；开关器件Q1、Q5、Q6与直流输入电容C1正极串联，开关器件Q2、Q7、Q8与直流输入电容C2负极串联，开关器件Q3、Q4串联并与直流输入电容C1的负极和C2的正极相连；悬浮电容C3的正极与开关器件Q5、Q6的连接点相连，负极与开关器件Q7、Q8的连接点相连。所述开关器件Q1-Q8均为N沟道增强型MOS-FET。当输出为E时，有两种情况，(1)开关器件Q1、Q5、Q6导通，电流流经C1、Q1、Q5、Q6；(2)开关器件Q1、Q7、Q8导通，电流流经C1、Q1、Q7、Q8。当输出为E/2时，有两种情况，(1)开关器件Q1、Q5、Q8导通，电流流经C1、Q1、Q5、C3、Q8；(2)开关器件Q3、Q4、Q6、Q7导通，电流流经Q3、Q4、Q7、C3、Q6。当输出为0时，有两种情况，(1)开关器件Q3、Q4、Q5、Q6导通，电流流经Q3、Q4、Q5、Q6；(2)开关器件Q3、Q4、Q7、Q8导通，电流流经Q3、Q4、Q7、Q8。当输出为-E/2时，有两种情况，(1)开关器件Q3、Q4、Q5、Q8导通，电流流经Q3、Q4、Q5、C3、Q8；(2)开关器件Q2、Q6、Q7导通，电流流经C2、Q2、Q7、C3、Q6。当输出为-E时，有两种情况，(1)开关器件Q2、Q7、Q8导通，电流流经C2、Q2、Q7、Q8；(2)开关器件Q2、Q5、Q6导通，电流流经C2、Q2、Q5、Q6。以上述依据本技术理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五电平变频器主电路，其特征在于：单桥臂结构包括直流输入电容C1、C2、悬浮电容C3、开关器件Q1‑Q8；所述C1、C2串联后接入直流电压；开关器件Q1、Q5、Q6与直流输入电容C1正极串联，开关器件Q2、Q7、Q8与直流输入电容C2负极串联，开关器件Q3、Q4串联并与直流输入电容C1的负极和C2的正极相连；悬浮电容C3的正极与开关器件Q5、Q6的连接点相连，负极与开关器件Q7、Q8的连接点相连。

【技术特征摘要】
1.一种五电平变频器主电路，其特征在于：单桥臂结构包括直流输入电容C1、C2、悬浮电容C3、开关器件Q1-Q8；所述C1、C2串联后接入直流电压；开关器件Q1、Q5、Q6与直流输入电容C1正极串联，开关器件Q2、Q7、Q8与直流输入电容C2负极串联，开关器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，张云雷，胡存刚，董浩，刘影，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34