[发明专利]一种二极管钳位型三电平变流器及其功率系统

权利要求书

1.一种二极管钳位型三电平变流器的功率系统，其特征在于，包括四个 IGBT模块、二极管模块、用于固定四个所述IGBT模块与所述二极管模块的 固定板以及用于连接四个所述IGBT模块以及所述二极管模块且能够导电的三 层母排；其中：

四个所述IGBT模块与所述二极管模块设置于所述固定板的同一侧表面；

四个所述IGBT模块依次排列于第一直线上，其中，每个所述IGBT模块 中的集电极与发射极的设置方向均与所述第一直线垂直；

所述二极管模块位于所述第一直线的一侧；所述二极管模块包括两个阳极 以及两个阴极，其中，两个所述阳极所处的直线与所述第一直线垂直，两个所 述阴极所处的直线与所述第一直线垂直；

第一层母排包括正母排、负母排以及交流输出排，其中，所述交流输出排 位于所述正母排与所述负母排之间；

所述正母排与第一IGBT模块的集电极相连，所述正母排的引出端与直流 侧母线电容组的正极端相连；

所述交流输出排分别与所述第二IGBT模块的发射极以及所述第三IGBT 模块的集电极相连，所述交流输出排的引出端作为外部输入输出端；

所述负母排与第四IGBT模块的发射极相连，所述负母排的引出端与所述 直流侧母线电容组的负极端相连；

第二层母排分别与所述二极管模块的第一阳极以及所述二极管模块的第 二阴极相连，所述第二层母排包括三个引出端，其中，处于中心位置的引出端 与所述直流侧母线电容组的中心端相连，剩余的两个所述引出端均作为外部输 入输出端；

第三层母排包括上钳位二极管连接母排以及下钳位二极管连接母排，所述 上钳位二极管连接母排分别与所述第一IGBT模块的发射极、所述第二IGBT 模块的集电极以及所述二极管模块的第一阴极相连；所述下钳位二极管连接母 排分别与所述第三IGBT模块的发射极、所述第四IGBT模块的集电极以及所 述二极管模块的第二阳极相连；

所述第一层母排与所述第二层母排之间、所述第二层母排与所述第三层母 排之间均设置有绝缘层。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，四个所述IGBT模块与所 述二极管模块之间的连接关系具体为：

所述二极管模块包括两个二极管，所述二极管模块的第一阴极为第一二极 管的阴极，所述二极管模块的第一阳极为所述第一二极管的阳极，所述二极管 模块的第二阴极为第二二极管的阴极，所述二极管模块的第二阳极为所述第二 二极管的阳极；

所述第一IGBT模块的集电极与所述直流侧母线电容组的正极端相连，其 公共端作为所述功率系统的正极端；所述第一IGBT模块的发射极与所述第二 IGBT模块的集电极相连，其公共端与所述二极管模块的第一阴极相连；

所述第二IGBT模块的发射极与所述第三IGBT模块的集电极相连；

所述第三IGBT模块的发射极与所述第四IGBT模块的集电极相连，其公 共端与所述二极管模块的第二阳极相连；

所述第四IGBT模块的发射极与所述直流侧母线电容组的负极端相连，其 公共端作为所述功率系统的负极端；

所述二极管模块的第一阳极与所述二极管模块的第二阴极相连，其公共端 与所述直流侧母线电容组的中心端相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，三层所述母排的材质均为 金属。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述金属具体为铜或铝。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述绝缘层为绝缘膜或绝 缘板。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定板为液冷板。

7.一种二极管钳位型三电平变流器，其特征在于，包括如权利要求1-6 中任一项所述的功率系统。