一种过压抑制电路、变流器及变频器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种过压抑制电路、变流器及变频器,包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。好地对IGBT进行过压保护。好地对IGBT进行过压保护。

【技术实现步骤摘要】
一种过压抑制电路、变流器及变频器


[0001]本技术涉及变流器及变频器
，尤其涉及一种过压抑制电路、变流器及变频器。

技术介绍

[0002]随着大功率变流器的并网电压等级不断提高，风电、光伏、传动等变流器/逆变器/变频器逐步由两电平拓扑切换为三电平拓扑，其中I
‑
NPC和A
‑
NPC两种拓扑应用较为广泛。但是在实际运行中，由于线路、器件及IGBT之间的分布参数存在，会导致三电平拓扑中内外管电压不平衡，严重的情况下会导致内管过电压失效。因此当前已有部分文献给出了适当的解决方法，在《太阳能学报》2017年10月第38卷第10期刊登的《NPC型三电平并网逆变器内外管不均压分析及抑制》一文中指出，如图1及图2所示，增加电阻或者电阻串联电容并接在内管IGBT两端，从而抑制内管过电压，但是此种方式总会引入电阻附加损耗，且该损耗会一直存在。
[0003]为此，亟需一种既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗的过压抑制电路，节省成本，结构简单，易于实现的过压抑制电路。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是提出一种过压抑制电路，该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种过压抑制电路,包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，其中，N≥2。
[0006]优选地，所述第一IGBT钳位回路包括IGBT外管T1及IGBT钳位管T5；所述第二IGBT钳位回路包括IGBT外管T4及IGBT钳位管T6。
[0007]优选地，所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为单向瞬态电压抑制二极管。
[0008]优选地，所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为双向瞬态电压抑制二极管。
[0009]优选地，所述瞬态电压抑制二极管的钳位电压根据母线电压和IGBT额定电压来确定。
[0010]采用上述电路结构之后，该过压抑制电路包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电
阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。
附图说明
[0011]图1为现有技术过压抑制电路的拓扑图；
[0012]图2为现有技术过压抑制电路的拓扑图；
[0013]图3为本技术实施例一的过压抑制电路的电路图；
[0014]图4为本技术实施例一的过压抑制电路的电路图。
具体实施方式
[0015]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。
[0016]实施例一
[0017]请参阅图3，图3为本技术实施例一的过压抑制电路的电路图；本实施例公开了一种过压抑制电路，包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，其中，N≥2。
[0018]所述第一IGBT钳位回路包括IGBT外管T1及IGBT钳位管T5；所述第二IGBT钳位回路包括IGBT外管T4及IGBT钳位管T6。
[0019]在本实施例中，所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为单向瞬态电压抑制二极管。
[0020]所述瞬态电压抑制二极管的钳位电压根据母线电压和IGBT额定电压来确定。
[0021]本实施例中，T1和T4为IGBT外管，T2和T3为IGBT内管，T5和T6为IGBT钳位管，D1至D6分别为T1至T6反并联的二极管。IGBT内管有过压风险，在IGBT内管T2集电极和IGBT内管T3发射极之间连接瞬态电压抑制二极管，当一个IGBT管两端电压超过瞬态电压抑制二极的钳位电压时，瞬态电压抑制二极管导通，由限流电阻R限制电流，从而抑制IGBT内管两端电压，以防IGBT内管过压失效。
[0022]瞬态电压抑制二极管的钳位电压设置根据母线电压和IGBT额定电压共同确定，限流电阻R选取需要考虑泄放电流及功率影响。
[0023]在常规工作状态下，瞬态电压抑制二极管不会动作，更不会导通，因此限流电阻R上仅有瞬态电压抑制二极管漏电流存在，一般小于100uA，损耗可忽略不计，相较公开文献提供的方案，电阻上损耗大大降低，仅在需要抑制电压升高的器件产生损耗。
[0024]实施例二
[0025]请参阅图4，图4为本技术实施例二的过压抑制电路的电路图。
[0026]本实施例以实施例一为基础，所不同的是所述IGBT内管之间并联的瞬态电压抑制二极管为双向瞬态电压抑制二极管。
[0027]在本实施例，T1和T4为IGBT外管，T2和T3为IGBT内管，D5和D6为IGBT钳位二极管，D1至D4分别为T1至T4反并联的二极管，IGBT内管有过压风险，在IGBT内管T2集电极和IGBT内管T3发射极连接有双向瞬态电压抑制二极管，当一个IGBT内管两端电压超过瞬态电压抑制二极管的钳位电压时，瞬态电压抑制二极管导通，由限流电阻R限制电流，从而抑制IGBT内管两端电压，以防IGBT内管过压失效。
[0028]双向瞬态电压抑制二极管的引入可以保证该过压抑制电路即使接反，也不会损坏器件或电路本身，相较实施案例一，灵活性更强。
[0029]在常规工作状态下，瞬态电压抑制二极管不会动作，更不会导通，因此限流电阻上仅有瞬态电压抑制二极管漏电流存在，一般小于100uA，损耗可忽略不计，相较公开文献提供的方案，电阻上损耗大大降低，仅在需要抑制电压升高的器件产生损耗。
[0030]该过压抑制电路既能抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效，也不会引入附加损耗，节省成本，结构简单，易于实现，能较好地对IGBT进行过压保护。
[0031]应当理解的是，以上仅为本技术的优选实施例，不能因此限制本技术的专利范围，凡是利用本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过压抑制电路,其特征在于，包括第一IGBT钳位回路、第二IGBT钳位回路，所述第一IGBT钳位回路及第二IGBT钳位回路并联后连接N个IGBT内管，在所述IGBT内管之间连接有用于抑制IGBT两端电压以防IGBT过压失效的瞬态电压抑制二极管及限流电阻，所述瞬态电压抑制二极管与所述限流电阻串联后再与所述IGBT内管并联，其中，N≥2。2.根据权利要求1所述的过压抑制电路，其特征在于：所述第一IGBT钳位回路包括IGBT外管T1及IGBT钳位管T5；所述第二IGBT钳位回路包括IGBT外管T4及IGBT钳位管T6。3.根据权利要求1所述的过...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢峰，李浩，吕一航，张孟杰，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：