【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网控制领域，具体而言，涉及一种三电平功率模块。
技术介绍
1、集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor，简称igct)作为一种大功率压接式电力电子全控器件，由于其损耗低、成本低、容量大、安全性好等优势，在高压大容量三电平逆变器中有广泛应用，传统基于igct的三电平变流器，受限于单支igct器件电压耐受能力，其直流母线电压一般不超过5kv，整机功率一般小于10mw，为了获得更高的输出电压，通常会将igct串联使用，然而，igct串联会导致压装结构变长，进而增大了换流回路杂散电感，也即，增大了器件关断的电压尖峰，降低了器件的安全使用裕度。
2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种三电平功率模块，以至少解决器件串联电路中的器件的安全使用裕度较低的技术问题。
2、根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种三电平功率模块，包括：三个输入端口，用于输入不同电平的电压；输出端口，用于输出三个输入端口中任意一个输入端口输入的电压；第一开关电路，第一开关电路的第一端与三个输入端口中的第一输入端口连接，第一开关电路的第二端与输出端口连接，第一开关电路包含多个集成门极换流晶闸管；第二开关电路，第二开关电路的第一端与三个输入端口中的第二输入端口连接，第二开关电路的第二端与输出端口连接，第二开关电路包含多个集成门极换流晶闸管；第三开关电路，第三开关电路的第一端与三
3、可选的，第一开关电路中的多个集成门极换流晶闸管串联连接在第一开关电路的第一端和第一开关电路的第二端之间，第二开关电路中多个集成门极换流晶闸管串联连接在第二开关电路的第二端和第二开关电路的第一端之间。
4、可选的，第三开关电路包括：第一开关支路，第一开关支路的第一端与第三开关电路的第一端连接，第一开关支路的第二端与第三开关电路的第二端连接，第一开关支路包含多个集成门极换流晶闸管；第二开关支路，第二开关支路的第一端与第三开关电路的第一端连接，第二开关支路的第二端与第三开关电路的第三端连接，第二开关支路包含多个集成门极换流晶闸管。
5、可选的，第一开关支路中的多个集成门极换流晶闸管串联连接在第一开关支路的第二端和第一开关支路的第一端之间，第二开关支路中多个集成门极换流晶闸管串联连接在第二开关支路的第一端和第二开关支路的第二端之间。
6、可选的，三电平功率模块中的每个集成门极换流晶闸管与一个反串联二极管并联。
7、可选的，第一输入端口用于输入高电平的电压，第二输入端口用于输入低电平的电压，第三输入端口用于输入零电平的电压。
8、可选的，该三电平功率模块还包括：第一保护电路，第一保护电路的第一端与第一输入端口连接，第一保护电路的第二端与第一开关电路的第一端连接，第一保护电路的第三端与第三输入端口连接；第二保护电路，第二保护电路的第一端与第二输入端口连接，第二保护电路的第二端与第二开关电路的第一端连接，第二保护电路的第三端与第三输入端口连接。
9、可选的，第一保护电路包括：第一阳极电抗器，串联在第一保护电路的第一端和第一保护电路的第二端之间；第一嵌位电阻，第一嵌位电阻的第一端与第一保护电路的第一端连接；第一嵌位二极管，第一嵌位二极管的正极与第一保护电路的第二端连接，第一嵌位二极管的负极与第一嵌位电阻的第二端连接；第一嵌位电容，第一嵌位电容的第一端与第一嵌位二极管的负极和第一嵌位电阻的第二端连接，第一嵌位电容的第二端与第一保护电路的第三端连接。
10、可选的，第二保护电路包括：第二阳极电抗器，串联在第二保护电路的第一端和第二保护电路的第二端之间；第二嵌位电阻，第二嵌位电阻的第一端与第二保护电路的第一端连接；第二嵌位二极管，第二嵌位二极管的正极与第二嵌位电阻的第二端连接，第二嵌位二极管的负极与第二保护电路的第二端连接；第二嵌位电容，第二嵌位电容的第一端与第二嵌位二极管的正极和第二嵌位电阻的第二端连接，第二嵌位电容的第二端与第二保护电路的第三端连接。
11、可选的，三电平功率模块中的集成门极换流晶闸管构成至少一个压装结构。
12、本专利技术实施例中所公开的三电平功率模块中包含：三个输入端口，用于输入不同电平的电压；输出端口，用于输出三个输入端口中任意一个输入端口输入的电压；第一开关电路，第一开关电路的第一端与三个输入端口中的第一输入端口连接，第一开关电路的第二端与输出端口连接，第一开关电路包含多个集成门极换流晶闸管；第二开关电路，第二开关电路的第一端与三个输入端口中的第二输入端口连接，第二开关电路的第二端与输出端口连接，第二开关电路包含多个集成门极换流晶闸管；第三开关电路，第三开关电路的第一端与三个输入端口中的第三输入端口连接，第三开关电路的第二端连接在第一开关电路包含的任意两个集成门极换流晶闸管之间，第三开关电路的第三端连接在第二开关电路包含的任意两个集成门极换流晶闸管之间，第三开关电路包含多个集成门极换流晶闸管；控制器，与第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路连接，用于控制第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的导通状态，以使输出端口输出任意一个输入端口输入的电压。容易注意到的是，可以将多个集成门极换流晶闸管分别安装在第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路中，并通过控制器来控制第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的导通状态，从而控制电路中同一时间导通的集成门极换流晶闸管的数量，进而避免了由于集成门极换流晶闸管串联过多而导致的电路中的器件的安全使用裕度较低，也即，提高了电路的安全使用裕度，解决了器件串联电路中的器件的安全使用裕度较低的技术问题。
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1.一种三电平功率模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第一开关电路中的多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第一开关电路的第一端和所述第一开关电路的第二端之间，所述第二开关电路中多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第二开关电路的第二端和所述第二开关电路的第一端之间。
3.根据权利要求1所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第三开关电路包括：
4.根据权利要求3所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第一开关支路中的多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第一开关支路的第二端和所述第一开关支路的第一端之间，所述第二开关支路中多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第二开关支路的第一端和所述第二开关支路的第二端之间。
5.根据权利要求1所述的三电平功率模块，其特征在于，所述三电平功率模块中的每个集成门极换流晶闸管与一个反串联二极管并联。
6.根据权利要求5所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第一输入端口用于输入高电平的电压，所述第二输入端口用于输入低电平的电压，所述第三输入端口用于输入零电
7.根据权利要求1所述的三电平功率模块，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第一保护电路包括：
9.根据权利要求7所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第二保护电路包括：
10.根据权利要求1所述的三电平功率模块，其特征在于，所述三电平功率模块中的集成门极换流晶闸管构成至少一个压装结构。
...【技术特征摘要】
1.一种三电平功率模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第一开关电路中的多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第一开关电路的第一端和所述第一开关电路的第二端之间，所述第二开关电路中多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第二开关电路的第二端和所述第二开关电路的第一端之间。
3.根据权利要求1所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第三开关电路包括：
4.根据权利要求3所述的三电平功率模块，其特征在于，所述第一开关支路中的多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第一开关支路的第二端和所述第一开关支路的第一端之间，所述第二开关支路中多个集成门极换流晶闸管串联连接在所述第二开关支路的第一端和所述第二开关支路的第二端之间。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，余占清，李子衿，陈宇硕，王辰，屈鲁，曾嵘，赵彪，崔彬，孙淼，张公一，蔡放，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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