[发明专利]功率单元及变频器

权利要求书

1.一种功率单元，其特征在于，包括：整流部分，并联在直流母线上的储能电容，以及由四个绝缘栅双极型晶体管IGBT组成的H桥逆变器；

所述整流部分由两个整流二极管和另四个IGBT组成，所述两个整流二极管连接移相变压器的一个副边绕组的一相输出端，所述另四个IGBT分别连接所述副边绕组的另两相输出端；或，所述整流部分由四个整流二极管和另两个IGBT组成，所述另两个IGBT连接移相变压器的一个副边绕组的一相输出端，所述四个整流二极管分别连接所述副边绕组的另两相输出端。

2.根据权利要求1所述的功率单元，其特征在于，所述储能电容为多个串联的电解电容。

3.根据权利要求2所述的功率单元，其特征在于，还包括：与各电解电容分别并联的多个均压电阻。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的功率单元，其特征在于，还包括：并联在直流母线上的无感吸收电容，所述无感吸收电容用于吸收所述H桥逆变器中的杂散电感。

5.一种变频器，其特征在于，包括：

移相变压器，所述移相变压器包括一个原边绕组和3X个副边绕组，所述原边绕组连接电网，X为不小于2的自然数；

三路级联的功率单元，每一路级联的功率单元均包括输出级联的X个功率单元，各功率单元的输入端分别连接到一个副边绕组，且每一路级联的功率单元的输出端各连接电机的一相输入端；

控制系统，与各功率单元分别连接，用于控制各功率单元的输出电压和输出频率；

其中，各功率单元均为如权利要求1-4中任一项所述的功率单元，所述控制系统还连接各功率单元的整流部分中的绝缘栅双极型晶体管IGBT，所述控制系统还用于控制各功率单元的整流部分中IGBT开通、关断，以在所述电机产生电能时将电能回馈电网。

6.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，所述控制系统具体包括：

电机转速检测模块，与所述电机连接，用于检测所述电机的转速；

母线电压检测模块，与所述三路级联的功率单元分别连接，用于检测直流母线电压；

第一控制模块，与所述电机转速检测模块、各功率单元的H桥逆变器中IGBT连接，用于根据所述电机的转速，得到各功率单元的H桥逆变器中IGBT的驱动信号并输出，以控制各功率单元的输出电压和输出频率；

第二控制模块，与所述母线电压检测模块、各功率单元的整流部分中IGBT连接，用于当所述直流母线电压超过预设的阈值时，得到各功率单元的整流部分中IGBT的驱动信号并输出，以控制各功率单元的整流部分中的IGBT处于逆变工作状态。

7.根据权利要求6所述的变频器，其特征在于，所述第二控制模块还与所述第一控制模块连接，所述第二控制模块还用于当所述直流母线电压超过预设的阈值时，控制所述第一控制模块关断各功率单元的H桥逆变器中IGBT。

8.根据权利要求6或7所述的变频器，其特征在于，所述阈值为级联阈值，所述直流母线电压为级联直流母线电压；

所述母线电压检测模块具体包括：

三个级联母线电压检测单元，各级联母线电压检测单元分别与一路级联的功率单元连接，用于检测所述一路级联的功率单元的级联直流母线电压；

所述第二控制模块与所述三个母线电压检测单元分别连接，具体用于当所述三路级联的功率单元各自的级联直流母线电压中超过第一设定个数的级联直流母线电压超过预设的级联阈值时，得到各功率单元的整流部分中IGBT的驱动信号并输出，以控制各功率单元的整流部分中的IGBT处于逆变工作状态。

9.根据权利要求6或7所述的变频器，其特征在于，所述阈值为单元阈值，所述母线电压为单元直流母线电压；

所述母线电压检测模块具体包括：

3X个单元母线电压检测单元，各单元母线电压检测单元分别与一个功率单元连接，用于检测所述功率单元的单元直流母线电压；

所述第二控制模块与所述3X个单母线电压检测单元分别连接，具体用于当3X个功率单元各自的单元直流母线电压中超过第二设定个数的单元直流母线电压超过预设的单元阈值时，得到各功率单元的整流部分中IGBT的驱动信号并输出，以控制各功率单元的整流部分中的IGBT处于逆变工作状态。