【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子变换器，涉及一种基于多电平h桥电路的缓冲吸收电路，以及其零电压开关实现方法。
技术介绍
1、与普通电机相比，高速电机具有更高的功率密度、更高的效率，更小的机械振动和噪音。电机的基波频率及电压等级随着转速的提高而提高，因此，高速电机驱动器需要具有较高的开关频率以及较高的电压等级。
2、对称混合多电平变换器等效开关频率高，能够大幅提高输出电压的基波频率，输出电平数多，电压等级高，适用于高压大容量高速电机的驱动场合。
3、对称混合多电平变换器的基本单元是如图1所示的多电平h桥电路，其包括高压单元与高频单元，高压单元为h桥电路2，工作在基波频率，实现电压翻转功能，高频单元为两个飞跨电容多电平电路1串联，工作在载波频率。由于电力电子变换器主电路中不可避免地存在杂散电感，在开关器件动作时电流路径发生变化，高电流变化率（di/dt）将在杂散电感上产生电压尖峰并作用在开关器件上，影响器件的安全运行，严重时将导致器件击穿损坏。
4、因此有必要寻找合适的方法对上述多电平h桥电路的电压尖峰进行抑制，以保证变换器及电机的安全运行。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述问题，本专利技术的目的之一是提供一种基于多电平h桥电路的缓冲吸收电路，以抑制多电平h桥电路中高压单元器件的电压尖峰，同时降低高压单元器件的开关损耗。
2、本专利技术的目的之一是根据现有技术的不足，设计一种基于多电平h桥电路的缓冲吸收电路。
3、为了实现上述目的，
4、进一步，所述的双极式rcd缓冲吸收电路所使用的二极管ds1、ds2为快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管。
5、本专利技术的目的之二是提供一种基于多电平h桥电路的缓冲吸收电路的零电压开关实现方法，包括如下步骤：第一飞跨电容多电平电路、第二飞跨电容多电平电路都采用载波移相pwm调制方式并在两个相邻载波的相交时刻执行h桥电路中高压单元开关器件sh1、sh2、sh3、sh4的开关动作，飞跨电容多电平电路中的每个开关器件的工作频率都为载波频率，开关器件sh1、sh2、sh3、sh4的开关状态取决于输出参考电压的符号，输出正电压时开关器件sh1和sh4导通，输出负电压时开关器件sh2和sh3导通。
6、本专利技术的有益效果是：
7、1，本专利技术在高压单元h桥电路的输入侧安装双极式rcd缓冲吸收电路，当高压单元输入电压未达到2ne时，高频单元的直流母线通过双极式rcd缓冲吸收电路的rs1和rs2给cs1充电，稳定时cs1的电压为2ne，ds1和ds2承受反压关断；当高压单元的输入电压由于杂散电感等原因超过2ne时，二极管ds1，ds2承受正电压导通，高压单元输入电压被ds1，cs1，ds2箝位，杂散电感的能量流入cs1，cs1电压缓慢升高，同时通过rs1和rs2向直流母线放电，电压尖峰得到抑制。本专利技术在高压单元h桥电路的输入侧安装rc缓冲吸收电路，换流过程中rc缓冲吸收电路为杂散电感lsh提供续流路径，电容cs2吸收杂散电感上的能量，rc缓冲吸收电路的存在使得高压单元的输入电压保持在较低水平，显著降低高压单元开关器件的开关损耗。
8、2，本专利技术采用载波移相pwm调制并在两个相邻载波的相交时刻执行高压单元开关器件的开关动作，保证了h桥开关器件在零电压下开通和关断，降低开关损耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于多电平H桥电路的缓冲吸收电路，基于包含高频单元和高压单元的多电平H桥电路，高频单元由结构相同的两个飞跨电容多电平电路（1）构成，高压单元包括H桥电路（2）；所述两个飞跨电容多电平电路（1）的直流输入端串联后与外部直流供电电源连接，两个飞跨电容多电平电路（1）均由n个串联的子模块构成，输出端分别与H桥电路（2）的正极Xp和负极Xn连接；所述的H桥电路（2）由两个桥臂并联构成，一个桥臂由开关器件Sh1和Sh2串联构成，一个桥臂由开关器件Sh3和Sh4串联构成，H桥电路（2）的输出端X1和X2与多相电机连接；其特征在于：所述的H桥电路（2）的输入侧分别连接双极式RCD缓冲吸收电路和RC缓冲吸收电路，所述的双极式RCD缓冲吸收电路包括两个电阻Rs1、Rs2，两个二极管Ds1、Ds2以及吸收电容Cs1，其中二极管Ds1的阴极连接吸收电容Cs1的正极，二极管Ds2的阳极连接吸收电容Cs1的负极，二极管Ds1的阳极与二极管Ds2的阴极分别连接H桥电路（2）的正极Xp和负极Xn，二极管Ds1的阴极与电阻Rs1串联后连接到高频单元的正母线P，二极管Ds2的阳极与电阻Rs2串联后连接到高
2.根据权利要求1所述的一种基于多电平H桥电路的缓冲吸收电路，其特征在于，所述的二极管Ds1、Ds2为快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管。
3.一种基于多电平H桥电路的缓冲吸收电路的零电压开关实现方法，其特征在于，包括如下步骤：飞跨电容多电平电路（1）采用载波移相PWM调制并在两个相邻载波的相交时刻执行开关器件Sh1～Sh4的开关动作；输出参考电压输出为正时开关器件Sh1和Sh4导通，输出参考电压输出为负时开关器件Sh2和Sh3导通。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多电平h桥电路的缓冲吸收电路，基于包含高频单元和高压单元的多电平h桥电路，高频单元由结构相同的两个飞跨电容多电平电路（1）构成，高压单元包括h桥电路（2）；所述两个飞跨电容多电平电路（1）的直流输入端串联后与外部直流供电电源连接，两个飞跨电容多电平电路（1）均由n个串联的子模块构成，输出端分别与h桥电路（2）的正极xp和负极xn连接；所述的h桥电路（2）由两个桥臂并联构成，一个桥臂由开关器件sh1和sh2串联构成，一个桥臂由开关器件sh3和sh4串联构成，h桥电路（2）的输出端x1和x2与多相电机连接；其特征在于：所述的h桥电路（2）的输入侧分别连接双极式rcd缓冲吸收电路和rc缓冲吸收电路，所述的双极式rcd缓冲吸收电路包括两个电阻rs1、rs2，两个二极管ds1、ds2以及吸收电容cs1，其中二极管ds1的阴极连接吸收电容cs1的正极，二极管ds2的阳极连接吸收电容cs1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘念洲，王奎，张明琦，逄巨鹏，李永东，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：
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