[发明专利]一种三电平模块并联结构及并联方法

说明书

本发明公开了一种三电平模块并联结构及并联方法，该并联结构由一个或多个并联单元并联组成，每个并联单元由I型三电平桥臂和T型三电平桥臂并联组成。该并联方法包括：控制I型三电平桥臂先开后关，实现T型三电平桥臂的上下高压管的软开关；当三电平桥臂进入稳定后，由I型三电平桥臂和T型三电平桥臂并联构成电流通道。本发明的三电平模块并联结构及并联方法，结合了I型和T型桥臂的优点，既降低了开关损耗，也降低了导通损耗。

技术领域

本发明涉及电力电子变流技术领域，特别涉及一种三电平模块并联结构及并联方法。

背景技术

三电平桥臂包括I型和T型，众所周知，I型三电平桥臂的优势是所有的开关耐压等级都为直流电压一半，所以其开关损耗较低，然而它的正负电平因为电流经过两个IGBT，所以其导通损耗较高。T型则恰好相反，它的正负电平电流只流经1个IGBT，所以其导通损耗较低，但是其缺点是上下开关管IGBT耐压等于直流电压，所以其开关损耗相对较高，限制了其开关频率的提升。

传统的三电平模块并联结构为通过I型三电平桥臂并联或通过T型三电平桥臂并联；图1a、1b所示为传统的三电平桥臂并联模式，其中1a通过I型三电平桥臂并联，而1b通过T型三电平桥臂并联。这两种并联模式仍然存在以上描述的I型和T型的缺点。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种三电平模块并联结构及并联方法，其包括拓扑和控制两部分，结合了I型和I型两种三电平桥臂的优点，降低了开关损耗的同时，也降低了导通损耗。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种三电平模块并联结构，其包括：一个或多个并联单元，每个所述并联单元包括：I型三电平桥臂，T型三电平桥臂；其中：

所述I型三电平桥臂与所述T型三电平桥臂并联连接；

当包括多个所述并联单元时，所述并联单元并联连接。

较佳地，所述I型三电平桥臂的外管为CoolMosfet。

较佳地，所述三电平模块并联结构还连接有CPU。

较佳地，所述CPU通过PWM控制与所述三电平模块并联结构相连。

本发明还提供一种三电平桥臂并联方法，其包括以下步骤：

S11：控制I型三电平桥臂先开后关，实现T型三电平桥臂的上下高压管的软开关；

S12：当三电平桥臂进入稳定后，由I型三电平桥臂和T型三电平桥臂并联构成电流通道。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的三电平模块并联结构及并联方法通过控制I型模块先开后关，实现T型三电平模块上下高压管的软开关，从而避免了T型三电平桥臂开关损耗大的缺点；另外一方面，当桥臂进入稳定后，由I型模块和T型模块并联构成电流通道，从而能够减少I型三电平导通损耗大的缺点；结合了传统的I型和T型三电平桥臂的优点，既有效降低了开关损耗，同时也有效降低了导通损耗。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1a为现有的通过I型三电平桥臂并联的三电平桥臂并联模式示意图；

图1b为现有的通过T型三电平桥臂并联的三电平桥臂并联模式示意图；

图2为本发明的三电平模块并联结构的结构示意图；

图3为本发明的实施例2的三电平模块并联结构的结构示意图；

图4a为本发明的三电平模块并联结构的正电平状态图；