一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器。
【背景技術】
[0002]三電平逆變電路因其耐壓等級高、電壓和電流畸變率低等優點而被業界廣泛使用，目前最常使用的三電平逆變電路有中點鉗位型三電平逆變電路、T型三電平逆變電路坐寸O
[0003]中點鉗位型三電平逆變電路包括多種，圖1所示的單相二極管鉗位型三電平逆變電路即為其中一種。T型三電平逆變電路是由二極管鉗位型三電平逆變電路衍生而來的，在低開關頻率時，T型三電平逆變電路效率優于二極管鉗位型三電平逆變電路。傳統的單相T型三電平逆變電路如圖2所示，兩個直流母線電容Cl和C2間的連接點通過兩個集電極相連或發射極相連的IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)連接至橋臂的中點。在傳統的T型三電平逆變電路基礎上進一步改進，兩個直流母線電容Cl和 C2 間的連接點通過兩個反并聯的 RB_IGBT(Reverse Blocking Insulated Gate BipolarTransistor,反向阻斷型絕緣柵雙極型晶體管)連接至橋臂的中點，由于RB-1GBT的工藝結構特性，其損耗更低，圖3所示即為采用RB-1GBT的改進的單相T型三電平逆變電路。
[0004]然而，無論何種三電平逆變電路，工作時均需要控制電路中的開關器件反復導通關斷。由于布線等原因，電路中各器件間存在著雜散電感，在電路中的開關器件關斷瞬間，因為雜散電感的存在，開關器件兩端會產生較高的電壓尖峰，很有可能會損壞該開關器件，降低了電路的可靠性。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器，能夠抑制開關器件的電壓尖峰。
[0006]本發明實施例提供一種單相三電平逆變器，包括單相三電平逆變電路、第一電阻單元、第二電阻單元、第一電容單元、第二電容單元、第一開關管單元和第二開關管單元，其中:
[0007]第一電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的正直流母線，另一端和第一電容單元的一端、第一開關管單元的第一端相連；第一電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個直流母線電容間的連接點；第一開關管單元的第二端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點；
[0008]第二電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的負直流母線，另一端和第二電容單元的一端、第二開關管單元的第二端相連；第二電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個直流母線電容間的連接點；第二開關管單元的第一端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點。
[0009]本發明實施例提供一種三相三電平逆變器，包括三相三電平逆變電路、三個第一電阻單元、三個第二電阻單元、三個第一電容單元、三個第二電容單元、三個第一開關管單元和三個第二開關管單元，其中:
[0010]每個第一電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的正直流母線，每個第一電阻單元的另一端和一個第一電容單元的一端、一個第一開關管單元的第一端相連；每個第一電容單元的另一端均連接至三相三電平逆變電路的兩個直流母線電容間的連接點；每個第一開關管單元的第二端連接至三相三電平逆變電路的一個橋臂的中點；
[0011]每個第二電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的負直流母線，每個第二電阻單元的另一端和一個第二電容單元的一端、一個第二開關管單元的第二端相連；每個第二電容單元的另一端均連接至三相三電平逆變電路的兩個直流母線電容間的連接點；每個第二開關管單元的第一端連接至三相三電平逆變電路的一個橋臂的中點。
[0012]本發明的有益效果包括:
[0013]本發明實施例提供的三電平逆變器，在三電平逆變電路的基礎上增加電阻單元、電容單元和開關管單元，當三電平逆變電路中的開關器件關斷時能夠構成電容單元的充電回路，通過電容單元吸收尖峰電壓，減小開關器件的損耗，從而提高電路的可靠性。
【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0015]圖1為現有技術中的單相二極管鉗位型逆變電路的結構示意圖；
[0016]圖2為現有技術中的傳統的單相T型三電平逆變電路的結構示意圖；
[0017]圖3為現有技術中的采用RB-1GBT的單相T型三電平逆變電路的結構示意圖；
[0018]圖4為本發明實施例提供的單相三電平逆變器的結構示意圖；
[0019]圖5為本發明實施例1提供的單相三電平逆變器的結構示意圖；
[0020]圖6為本發明實施例1提供的三相三電平逆變器的結構示意圖；
[0021]圖7為本發明實施例2提供的單相三電平逆變器的結構示意圖；
[0022]圖8為本發明實施例2提供的三相三電平逆變器的結構示意圖；
[0023]圖9為本發明實施例3提供的單相三電平逆變器的結構示意圖；
[0024]圖10為本發明實施例3提供的三相三電平逆變器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了給出抑制電壓尖峰的實現方案，本發明實施例提供了一種單相三電平逆變器及三相三電平逆變器，以下結合說明書附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。并且在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]本發明實施例提供了一種單相三電平逆變器，包括單相三電平逆變電路、第一電阻單元、第二電阻單元、第一電容單元、第二電容單元、第一開關管單元和第二開關管單元，其中:
[0027]第一電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的正直流母線，另一端和第一電容單元的一端、第一開關管單元的第一端相連；第一電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個直流母線電容間的連接點；第一開關管單元的第二端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點；
[0028]第二電阻單元的一端連接至單相三電平逆變電路的負直流母線，另一端和第二電容單元的一端、第二開關管單元的第二端相連；第二電容單元的另一端連接至單相三電平逆變電路的兩個直流母線電容間的連接點；第二開關管單元的第一端連接至單相三電平逆變電路的橋臂的中點。
[0029]上述單相三電平逆變器可以為單相中點鉗位型三電平逆變電路，如單相二極管鉗位型三電平逆變電路等；上述單相三電平逆變器也可以為單相T型三電平逆變電路，如傳統的單相T型三電平逆變電路、采用RB-1GBT的單相T型三電平逆變電路等。
[0030]以采用RB-1GBT的單相T型三電平逆變電路為例，本發明實施例提供的單相三電平逆變器如圖4所示。
[0031]其中，第一電阻單元和第二電阻單元可以為不同的電阻單元，第一電容單元和第二電容單元可以為不同的電容單元，第一開關管單元和第二開關管單元可以為不同的開關管單元；較佳的，為了保證電路的對稱性，第一電阻單元和第二電阻單元為相同的電阻單元，第一電容單元和第二電容單元為相同的電容單元，第一開關管單元和第二開關管單元為相同的開關管單元。
[0032]基于同一發明構思，本發明實施例還提供了一種三相三電平逆變器，包括三相三電平逆變電路、三個第一電阻單元、三個第二電阻單元、三個第一電容單元、三個第二電容單元、三個第一開關管單元和三個第二開關管單元，其中:
[0033]每個第一電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的正直流母線，每個第一電阻單元的另一端和一個第一電容單元的一端、一個第一開關管單元的第一端相連；每個第一電容單元的另一端均連接至三相三電平逆變電路的兩個直流母線電容間的連接點；每個第一開關管單元的第二端連接至三相三電平逆變電路的一個橋臂的中點；
[0034]每個第二電阻單元的一端均連接至三相三電平逆變電路的負直流母線，每個第二電阻單元的另一端和一個第二電容單元的一端、一個第二開關管單元的第二端相連；每個