[实用新型]一种三电平三相半桥逆变电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三电平三相半桥逆变电路，属于电力电子技术领域。

背景技术

三电平三相半桥逆变电路是针对300kW波浪能发电系统中，由于海上浮筒在将机械能转换成电能后，经过海底电缆远距离传输，需要采用直流高电压，一般是1000V以上，而传统的大功率变换技术采用大功率IGBT模块，在使用高频SPWM调制控制策略时，图1为普通三相半桥逆变电路，由于其在整个周期均工作于高频，存在开关损耗大而导致效率低，容量上不去的问题，因此有必要研制一种新型的逆变电路。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种三电平三相半桥逆变电路，能够避免上下桥臂在整个周期全部工作于高频，有效减小开关损耗，提高效率。

一种三电平三相半桥逆变电路，该逆变电路包括三个相同的单相半桥电路；

所述单相半桥电路包括电离电解质电容C1、C4、电容C9、二极管D1、D2、D3、D10、大功率开关管Q1、Q2、Q3、Q10、电感L1；

电离电解质电容C1的正极连接直流输入+DCBUS，电离电解质电容C1的负极连接电离电解质电容C4的正极，电离电解质电容C4的负极连接直流输入-DCBUS，二极管D1的正极接在电离电解质电容C1和电离电解质电容C4之间，二极管D1的负极连接大功率开关管Q1的C极，二极管D2的负极也接在电离电解质电容C1和电离电解质电容C4之间，二极管D2的正极连接大功率开关管Q2的E极，大功率开关管Q1的E极连接大功率开关管Q2的C极，连接端分别连接大功率开关管Q3的E极和大功率开关管Q10的C极，大功率开关管Q3的C极连接直流输入+DCBUS，大功率开关管Q10的E极连接直流输入-DCBUS，二极管D3与大功率开关管Q3并联，即二极管D3的正极连接大功率开关管Q3的E极，二极管D10与大功率开关管Q10并联，即二极管D10的正极连接大功率开关管Q10的E极，电感L1的一端接在大功率开关管Q1和大功率开关管Q2的连接端，另一端为U极输出，在U极和逆变电路的中心点N极之间接入电容C9。

有益效果：

本实用新型在传统的三相逆变桥电路拓扑基础上，增加了续流阶段的辅助通路桥臂，即增加了Q1、Q2、Q6、Q7、Q8、Q9所在桥臂，上下桥臂分别工作于正弦波的正半周期和负半周，续流阶段通过辅助桥臂采用低频开关，有效减小大功率逆变器件存在的开关损耗。整个系统采用SPWM调制，输出三相纯正弦波；采用模块化并联冗余设计，可靠性高，且单个模块故障，不影响系统的运行；另外，容量可依据需要增大或减小，便于扩容；三相独立的逆变方式具备优异的100%不平衡负载能力；系统可以同时提供单、三相交流电。

附图说明

图1为普通三相半桥逆变电路的原理图。

图2为本实用新型三电平三相半桥逆变电路的原理图。

图3为本实用新型等效单相三电平半桥逆变电路A中Q3导通的暂态电路。

图4为本实用新型等效单相三电平半桥逆变电路A中Q3关断的暂态电路。

图5为本实用新型等效单相三电平半桥逆变电路A中Q10导通的暂态电路。

图6为本实用新型等效单相三电平半桥逆变电路A中Q10关断的暂态电路。

图7为本实用新型三相三电平逆变电路的输出波形。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

如附图2所示，本实用新型提供了一种三电平三相半桥逆变电路，该逆变电路可分拆为三个独立的单相半桥电路A、B、C。

单相半桥电路A包括电离电解质电容C1、C4、电容C9、二极管D1、D2、D3、D10、大功率开关管Q1、Q2、Q3、Q10、电感L1；