一种三电平电路和三相电路制造技术

本申请公开了一种三电平电路，包括开关管T1～T4、二极管D1～D8和2个限流器件：T1的第一引脚接正母线，T1的第二引脚接T2的第一引脚和D5阴极，T2的第二引脚接D3阴极，D5阳极接D6阴极，D3、D6的阳极接D4阴极，D4阳极接负母线；T4的第二引脚接负母线，T4的第一引脚接T3的第二引脚和D8阳极，T3的第一引脚接D2阳极，D8阴极接D7阳极，D7、D2的阴极接D1阳极，D1阴极接正母线；D5、D7的阳极接母线中点，D3的阴极、D2的阳极为AC端；D5、D7的阴极通过一限流器件相连；D6、D8的阳极通过另一限流器件相连。本申请降低了D2和D3的反向电压，且不会造成D6、D7过流损坏。

A Three-level Circuit and Three-Phase Circuit

This application discloses a three-level circuit, including switch T1-T4, diode D1-D8 and two current limiters: the first pin of T1 connects to the positive bus, the second pin of T1 connects to the first pin of T2 and the D5 cathode, the second pin of T2 connects to the D3 cathode, the D5 anode to the D6 cathode, the D3 and D6 anode to the D4 cathode, and the D4 anode to the negative bus; the second pin of T4 connects to the negative bus, and the first pin of T4 to the D3 cathode. The second pin and D8 anode, the first pin of T3 is connected with D2 anode, the D8 cathode is connected with D7 anode, the D7 and D2 cathode are connected with D1 anode, and the D1 cathode is connected with the positive bus; the D5 and D7 anode is connected with the bus midpoint, the D3 cathode and the D2 anode AC terminal; the D5 and D7 cathode are connected with the current limiter; the D6 and D8 anodes are connected with another current limiter. This application reduces the reverse voltage of D2 and D3 without causing overcurrent damage of D6 and D7.

【技术实现步骤摘要】
一种三电平电路和三相电路
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种三电平电路和三相电路。
技术介绍
图1示出了一种典型的三电平电路，包括4个开关管T1～T4和8个二极管D1～D8，其中：T1的第一引脚接正母线P，T1的第二引脚接T2的第一引脚和D5的阴极，T2的第二引脚接D3的阴极，D5的阳极接D6的阴极，D3、D6的阳极接D4的阴极，D4的阳极接负母线Q；T4的第二引脚接负母线Q，T4的第一引脚接T3的第二引脚和D8的阳极，T3的第一引脚接D2的阳极，D8的阴极接D7的阳极，D7、D2的阴极接D1的阳极，D1的阴极接正母线P；D5、D7的阳极接母线中点N，D3的阴极、D2的阳极作为AC端。将开关管Ti(i＝1，2，3，4)的状态用Si表示，Si＝1表示开通，Si＝0表示关断，用(S1S2S3S4)表示图1的模态，(1100)模态下AC为+1电平、(0110)模态下AC为0电平、(0011)模态下AC为-1电平。下面，分析图1的换流过程：在AC从+1电平切换成0电平时，假定电流的流向向内，则如图2所示(虚线为换流前、实线为换流后，下同)，电流从AC→D2→D1→P换流到AC→T3→D8→N，换流过程中D2承受反向电压，产生反向恢复损耗，D2的热应力增加。在AC从-1电平切换成0电平时，假定电流的流向向外，则如图3所示，电流从Q→D4→D3→AC换流到N→D5→T2→AC，换流过程中D3承受反向电压，产生反向恢复损耗，D3的热应力增加。而热应力增加的后果就是D2、D3不能使用工频二极管，必须使用高频二极管，这增加了系统硬件成本；而且换流过程中D2、D3产生的反向恢复损耗也降低了系统转换效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种三电平电路和三相电路，以降低D2和D3的反向电压。一种三电平电路，包括4个开关管T1～T4、8个二极管D1～D8以及2个限流器件，其中：T1的第一引脚接正母线，T1的第二引脚接T2的第一引脚和D5的阴极，T2的第二引脚接D3的阴极，D5的阳极接D6的阴极，D3、D6的阳极接D4的阴极，D4的阳极接负母线；T4的第二引脚接负母线，T4的第一引脚接T3的第二引脚和D8的阳极，T3的第一引脚接D2的阳极，D8的阴极接D7的阳极，D7、D2的阴极接D1的阳极，D1的阴极接正母线；D5、D7的阳极接母线中点，D3的阴极、D2的阳极作为AC端；D5、D7的阴极通过一个限流器件相连；D6、D8的阳极通过另一限流器件相连。可选的，所述限流器件为电阻。可选的，所述限流器件为电感。可选的，所述限流器件为二极管，具体的：D5、D7的阴极通过二极管D9相连，D9的阴极接D5的阴极，D9的阳极接D7的阴极；D6、D8的阳极通过二极管D10相连，D10的阴极接D6的阳极，D10的阳极接D8的阳极。可选的，所述限流器件为贴片元件。可选的，所述限流器件为多个不同类型的元器件的串并联组合体，所述元器件包括电阻、电感和二极管中的至少两个。可选的，所述三电平电路中的开关管为IGBT、MOSFET或三极管。可选的，所述三电平电路中的T1、T2、D3、D4、D5、D6封装在一个铜基板单元内，T3、T4、D1、D2、D7、D8封装在另一铜基板单元内。可选的，所述三电平电路还包括2个熔丝，所述2个熔丝与所述2个限流器件一对一串联连接。一种三相电路，所述三相电路中的每一相都采用如上述公开的任一种三电平电路。从上述的技术方案可以看出，本专利技术将D5、D7的阴极通过第一限流器件100相连、同时将D6、D8的阳极通过第二限流器件200相连，这样D2的反向电压被T2钳位为0、D3的反向电压被T3钳位为0，解决了现有技术存在的问题。而且，本专利技术虽然会导致D6、D7上有电流流过，但第二限流器件200会限制D6的流经电流、第一限流器件100会限制D7的流经电流，并不会造成D6、D7过流损坏。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术公开的一种三电平电路结构示意图；图2为图1所示三电平电路中的一种换流过程示意图；图3为图1所示三电平电路中的又一种换流过程示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种三电平电路结构示意图；图5为图4所示三电平电路中的一种换流过程示意图；图6为图4所示三电平电路中的又一种换流过程示意图；图7为本专利技术实施例公开的一种应用于图4所示三电平电路中的限流器件结构示意图；图8为本专利技术实施例公开的又一种应用于图4所示三电平电路中的限流器件结构示意图；图9为本专利技术实施例公开的又一种应用于图4所示三电平电路中的限流器件结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图4，本专利技术实施例公开了一种三电平电路，包括4个开关管T1～T4、8个二极管D1～D8、一个第一限流器件100和一个第二限流器件200，其中：T1的第一引脚接正母线P，T1的第二引脚接T2的第一引脚和D5的阴极，T2的第二引脚接D3的阴极，D5的阳极接D6的阴极，D3、D6的阳极接D4的阴极，D4的阳极接负母线Q；T4的第二引脚接负母线Q，T4的第一引脚接T3的第二引脚和D8的阳极，T3的第一引脚接D2的阳极，D8的阴极接D7的阳极，D7、D2的阴极接D1的阳极，D1的阴极接正母线P；D5、D7的阳极接母线中点N，D3的阴极、D2的阳极作为AC端；D5、D7的阴极通过第一限流器件100相连；D6、D8的阳极通过第二限流器件200相连。可见，本专利技术实施例是在图1的基础上，将D5、D7的阴极通过第一限流器件100相连、同时将D6、D8的阳极通过第二限流器件200相连而得到的。仍是将开关管Ti(i＝1，2，3，4)的状态用Si表示，Si＝1表示开通，Si＝0表示关断，用(S1S2S3S4)表示图4的模态，(1100)模态下AC为+1电平、(0110)模态下AC为0电平、(0011)模态下AC为-1电平。下面，分析图4的换流过程：在AC从+1电平切换成0电平时，假定电流的流向向内，则对应的换流过程如图5所示，换流前电流的通路为AC→D2→D1→P，换流后电流有两条通路，即AC→T3→D8→N和AC→T3→第二限流器件200→D6→N；换流过程中T2一直维持在导通状态，而且没有电流流经第一限流器件100，所以第一限流器件100上没有压降，这样D2在换流前后的电压降始终被钳位在T2的正向导通压降、接近为0，产生接近于0的反向恢复损耗，不会增加D2的热应力。其中需要说明的是，在图1中D6为钳位二极管，并不流通电流，因此D6在选型时选择的额定标称电流很小，而图5中换流后虽然有电流流过D6，但流过D6的电流很小并不会造成D6过流损坏，所以无需将D6替换为额定标称电流更大的二极管，因为：换流后两条支路并联运行，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电平电路，其特征在于，包括4个开关管T1～T4、8个二极管D1～D8以及2个限流器件，其中：T1的第一引脚接正母线，T1的第二引脚接T2的第一引脚和D5的阴极，T2的第二引脚接D3的阴极，D5的阳极接D6的阴极，D3、D6的阳极接D4的阴极，D4的阳极接负母线；T4的第二引脚接负母线，T4的第一引脚接T3的第二引脚和D8的阳极，T3的第一引脚接D2的阳极，D8的阴极接D7的阳极，D7、D2的阴极接D1的阳极，D1的阴极接正母线；D5、D7的阳极接母线中点，D3的阴极、D2的阳极作为AC端；D5、D7的阴极通过一个限流器件相连；D6、D8的阳极通过另一限流器件相连。

【技术特征摘要】
1.一种三电平电路，其特征在于，包括4个开关管T1～T4、8个二极管D1～D8以及2个限流器件，其中：T1的第一引脚接正母线，T1的第二引脚接T2的第一引脚和D5的阴极，T2的第二引脚接D3的阴极，D5的阳极接D6的阴极，D3、D6的阳极接D4的阴极，D4的阳极接负母线；T4的第二引脚接负母线，T4的第一引脚接T3的第二引脚和D8的阳极，T3的第一引脚接D2的阳极，D8的阴极接D7的阳极，D7、D2的阴极接D1的阳极，D1的阴极接正母线；D5、D7的阳极接母线中点，D3的阴极、D2的阳极作为AC端；D5、D7的阴极通过一个限流器件相连；D6、D8的阳极通过另一限流器件相连。2.根据权利要求1所述的三电平电路，其特征在于，所述限流器件为电阻。3.根据权利要求1所述的三电平电路，其特征在于，所述限流器件为电感。4.根据权利要求1所述的三电平电路，其特征在于，所述限流器件为二极管，具体的：D5、D7的阴极通过二极管D9相连，D9的阴极接D5的阴极，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹海晏，吴风雷，周朋飞，陈方林，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34