一種t字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在四個開關(guān)管均處于關(guān)斷的狀態(tài)，電網(wǎng)電壓加到結(jié)電容不同的第二開關(guān)管和第三開關(guān)管上時，所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管兩者中結(jié)電容較大的開關(guān)管的結(jié)電容，不僅可以通過另一個結(jié)電容較小的開關(guān)管的結(jié)電容進行放電，還可以通過與所述結(jié)電容較小的開關(guān)管并聯(lián)的放電模塊進行放電，使得所述結(jié)電容較小的開關(guān)管兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因結(jié)電容較小的開關(guān)管可能承受超過其允許值的電壓而造成的系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。
【專利說明】一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電壓轉(zhuǎn)換【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的逆變器中的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)四個半導(dǎo)體開關(guān)管Tl、T2、T3及T4均處于關(guān)斷狀態(tài)時，電網(wǎng)電壓Ve通過兩個電感LI和L2加到a點與η點之間。
[0003]在實際情況中，如圖2所示，半導(dǎo)體開關(guān)管Τ2的結(jié)電容C2與半導(dǎo)體開關(guān)管Τ3的結(jié)電容C3必然會存在偏差，假設(shè)結(jié)電容C2的容量大于C3，η點電壓為0，在電網(wǎng)電壓Ve負(fù)半周的下降沿時，二極管D2截止，D3導(dǎo)通，結(jié)電容C2處于充電狀態(tài)，b點電壓小于零，并逐漸減小，最大會嵌位到負(fù)半周的最低點，由于結(jié)電容C2的容量大于C3，串聯(lián)電路中流過結(jié)電容C2與C3的電量相同，結(jié)電容C3上的電壓變化就大于C2上的電壓變化，b點電位被充電到谷底后，通過結(jié)電容C3充電，結(jié)電容C3正電壓變化到峰值后，不足以使b點電位回到正電位，b點一直處于負(fù)電平狀態(tài)，這樣就會出現(xiàn)ab兩點壓降大于an兩點壓降，半導(dǎo)體開關(guān)管T3管出現(xiàn)過壓現(xiàn)象。假設(shè)極限情況下，即結(jié)電容C3的量為零時，C2沒有了放電回路，b點電平會一直停在電網(wǎng)電壓的谷底，半導(dǎo)體開關(guān)管T2壓降為負(fù)的電網(wǎng)峰值電壓，T3兩端的電壓就為正偏置的正弦波。
[0004]在230V電網(wǎng)中，半導(dǎo)體開關(guān)管T3兩端電壓值會達到650V(電網(wǎng)峰峰值)，277V電網(wǎng)中，這個值會達到783V(電網(wǎng)峰峰值)。230V電網(wǎng)系統(tǒng)中，極限條件下不容易出現(xiàn)，而在277V的電網(wǎng)系統(tǒng)中，半導(dǎo)體開關(guān)管T2與T3現(xiàn)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)再用600V耐壓管就不合適了。尤其當(dāng)機器運行一段時間后，半導(dǎo)體開關(guān)管T2與T3的結(jié)電容容量的偏差會很大，降低了系統(tǒng)的可靠性。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及逆變器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中可靠性低的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0007]—種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括:
[0008]輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管；
[0009]輸入端接收兩電容串聯(lián)接點電平的第二開關(guān)管；
[0010]輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連；
[0011]輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管；
[0012]與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊；
[0013]與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
[0014]優(yōu)選的，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
[0015]優(yōu)選的，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級。
[0016]一種逆變器，包括T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括:
[0017]輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管；
[0018]輸入端接收兩電容串聯(lián)接點電平的第二開關(guān)管；
[0019]輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連；
[0020]輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管；
[0021]與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊；
[0022]與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
[0023]優(yōu)選的，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
[0024]優(yōu)選的，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級。
[0025]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在四個開關(guān)管均處于關(guān)斷的狀態(tài)，電網(wǎng)電壓加到結(jié)電容不同的第二開關(guān)管和第三開關(guān)管上時，所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管兩者中結(jié)電容較大的開關(guān)管的結(jié)電容，不僅可以通過另一個結(jié)電容較小的開關(guān)管的結(jié)電容進行放電，還可以通過與所述結(jié)電容較小的開關(guān)管并聯(lián)的放電模塊進行放電，使得所述結(jié)電容較小的開關(guān)管兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因結(jié)電容較小的開關(guān)管可能承受超過其允許值的電壓，而造成的系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為現(xiàn)有技術(shù)公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本實用新型實施例公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本實用新型另一實施例公開的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0031]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0032]本實用新型提供了一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中可靠性低的問題。
[0033]具體的，如圖3所示，所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括:
[0034]輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管Tl ；
[0035]輸入端接收兩電容串聯(lián)接點電平的第二開關(guān)管T2 ；
[0036]輸出端與第二開關(guān)管T2輸出端相連的第三開關(guān)管T3 ;第三開關(guān)管T3的輸入端與第一開關(guān)管Tl的輸出端相連；
[0037]輸入端與第一開關(guān)管Tl的輸出端相連的第四開關(guān)管T4 ；
[0038]與第二開關(guān)管T2并聯(lián)的第一放電模塊101 ；
[0039]與第三開關(guān)管T3并聯(lián)的第二放電模塊102。
[0040]具體的工作原理為:
[0041]第一開關(guān)管Tl中包括第一二極管D1，第二開關(guān)管T2中包括第二二極管D2，第三開關(guān)管T3中包括第三二極管D3，第四開關(guān)管T4中包括第四二極管D4 ;為方便描述，第二開關(guān)管T2的結(jié)電容C2，及第三開關(guān)管T3的結(jié)電容C3也以連接形式進行展示。
[0042]假設(shè)結(jié)電容C2的容量大于C3，n點電壓為0，在電網(wǎng)電壓Ve負(fù)半周的下降沿時，第二二極管D2截止，第三二極管D3導(dǎo)通，結(jié)電容C2處于充電狀態(tài)，b點電壓小于零，并逐漸減小，最大會嵌位到負(fù)半周的最低點，由于結(jié)電容C2的容量大于C3，串聯(lián)電路中流過結(jié)電容C2與C3的電量相同，結(jié)電容C3上的電壓變化就大于C2上的電壓變化，b點電位被充電到谷底后，在a點電壓上升階段，結(jié)電容C2通過結(jié)電容C3及第二放電模塊102進行放電，進而使b點電平拉高，第三開關(guān)管T3兩端電壓達到較低值；進而使得第三開關(guān)管T3兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因結(jié)電容較小的開關(guān)管可能承受超過其允許值的電壓，而造成的系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。
[0043]同理，當(dāng)結(jié)電容C3的電容大于C2時，同樣可以避免第二開關(guān)管T2兩端電壓超過允許值，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0044]本實施例公開的所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過并聯(lián)第一放電模塊101及第二放電模塊102，使得第二開關(guān)管T2與第三開關(guān)管T3兩端的電壓不至于超過允許值，進而不會造成對系統(tǒng)的可靠性的影響。
[0045]優(yōu)選的，如圖4所示，第一放電模塊101包括第一電阻Rl ;第二放電模塊102包括第二電阻R2。
[0046]假設(shè)結(jié)電容C2的容量大于C3，第二電阻R2作為第二放電模塊102與結(jié)電容C3一起，為結(jié)電容C2進行放電，進而使b點電平拉高，使得第三開關(guān)管T3兩端的電壓不至于超過允許值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)穩(wěn)定性降低的問題。同理，當(dāng)結(jié)電容C3的電容大于C2時，第一電阻Rl作為第一放電模塊101與結(jié)電容C2 —起,為結(jié)電容C3進行放電,保護第二開關(guān)管T2兩端的電壓不至于超過允許值。第一電阻Rl與第二電阻R2為第二開關(guān)管T2與第三開關(guān)管T3進行均壓和相位調(diào)整，使第二開關(guān)管T2與第三開關(guān)管T3即使結(jié)電容不一樣甚至相差很大的情況下，兩管關(guān)斷時也不存在某一管過壓的問題。
[0047]值得說明的是，在具體的實際應(yīng)用中，第一放電模塊101和第二放電模塊102可以各自包括一個電阻，也可以各自包括多個電阻，或者其他的放電元器件均可，此處不做限定，可以根據(jù)具體的實際情況進行選用。
[0048]優(yōu)選的，第一電阻Rl與第二電阻R2的阻值為兆歐級。
[0049]在具體的實際應(yīng)用中，通過對第一放電模塊101及第二放電模塊102中的放電器件的參數(shù)進行具體的選用，使得即使在277V的電網(wǎng)系統(tǒng)中使用現(xiàn)有技術(shù)中的600V的開關(guān)管，也不會造成對系統(tǒng)的可靠性的影響；并且，第一放電模塊101和第二放電模塊102假如各自包括多個電阻時，每個模塊中的多個電阻無論是何種連接形式，只要其等效電阻值為兆歐級即可，則適用于現(xiàn)有的逆變器中。
[0050]本實用新型另一實施例還公開了一種逆變器，所述逆變器包括上述任一實施例中的所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，關(guān)于其具體的連接形式及工作原理與上述實施例相同，此處不再贅述。
[0051]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0052]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管； 輸入端接收兩電容串聯(lián)接點電平的第二開關(guān)管； 輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連； 輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管； 與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊； 與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級。
4.一種逆變器，其特征在于，包括T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述T字型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括: 輸入端接收正母線電平的第一開關(guān)管； 輸入端接收兩電容串聯(lián)接點電平的第二開關(guān)管； 輸出端與所述第二開關(guān)管輸出端相連的第三開關(guān)管；所述第三開關(guān)管的輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連； 輸入端與所述第一開關(guān)管的輸出端相連的第四開關(guān)管； 與所述第二開關(guān)管并聯(lián)的第一放電模塊； 與所述第三開關(guān)管并聯(lián)的第二放電模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆變器，其特征在于，所述第一放電模塊包括第一電阻；所述第二放電模塊包括第二電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的逆變器，其特征在于，所述第一電阻及第二電阻的阻值為兆歐級。
【文檔編號】H02M1/32GK203840230SQ201420195484
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】張海明, 楚洪法, 宋煬, 李浩源 申請人:陽光電源股份有限公司