[发明专利]一种三电平变频器中点静态钳位均压电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种三电平变频器中点静态钳位均压电路。

背景技术

现有的二极管钳位型三电平电路只能对一相上4只IGBT的两只进行有效的电压钳位保护，即1、4两只IGBT管、不能对2、3两只IGBT进行保护，这样大大提高了2、3两只IGBT过压损坏的几率，造成严重损失。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种三电平变频器中点静态钳位均压电路解决了二极管钳位型三电平电路2、3两只IGBT无法钳位保护的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种三电平变频器中点静态钳位均压电路，其包括由四个晶体管按照发射极集电极串联组成的四晶体管堆叠结构，其中，第一晶体管和第二晶体管连接处设为节点A，第二晶体管和第三晶体管连接处设为节点C且作为电压输出端，第三晶体管和第四晶体管连接处设为节点B，在四晶体管堆叠结构的两端分别连接直流电压DC+和直流电压DC-，直流电压DC+连接第一晶体管的集电极，直流电压DC-连接第四晶体管的发射极，在直流电压DC+和直流电压DC-之间连接有与四晶体管堆叠结构并联的串联电容C1和电容C2，电容C1和电容C2连接处设为节点0，在节点A和节点B之间连接有并联电路，并联电路为电阻R和两个按照阴极阳极串联的第一二极管VD1和第二二极管VD2，第一二极管VD1的阴极连接节点A，第二二极管VD2的阳极连接节点B，第一二极管VD1和第二二极管VD2连接处设为节点D，节点0和节点D相连接作为零点电位端。

进一步地，晶体管为绝缘栅双极型晶体管。

进一步地，第一二极管VD1和第二二极管VD2均为快恢复二极管。

进一步地，电阻R为无感高压电阻或可调电阻。

本发明的有益效果为：

电容C1、电容C2分别承受直流母线电压一半的电压，当绝缘栅双极型晶体管1、和绝缘栅双极型晶体管2导通时，绝缘栅双极型晶体管3和绝缘栅双极型晶体管4两只绝缘栅双极型晶体管处于关断状态，C点电位与DC+相同，绝缘栅双极型晶体管3、绝缘栅双极型晶体管4串联承受的总电压为整个直流母线电压U_DC，这时A点电位也为DC+，电阻R与绝缘栅双极型晶体管3阻断电阻形成并联关系，选择合适的阻值可以使电阻R与绝缘栅双极型晶体管3阻断电阻并联的总阻值远小于绝缘栅双极型晶体管4的阻断电阻，迫使绝缘栅双极型晶体管4承受的电压高于绝缘栅双极型晶体管3承受的电压，使B点电位升高，当B点电位高于直流母线一半电压，即D点的电位时，快恢复二极管VD2导通，使B点电位钳位在D点电位，即绝缘栅双极型晶体管4承受D点到DC-电压即一半直流母线电压，绝缘栅双极型晶体管3承受DC+到D点电压也为一半直流母线电压，这就实现了绝缘栅双极型晶体管3、绝缘栅双极型晶体管4两只绝缘栅双极型晶体管静态下的均压，防止分压不均造成一只绝缘栅双极型晶体管过压损坏。同理可得，当绝缘栅双极型晶体管3、绝缘栅双极型晶体管4两只绝缘栅双极型晶体管导通，绝缘栅双极型晶体管1、绝缘栅双极型晶体管2关断时，电阻R可使A点电位降低，当低至D点电位时，快恢复二级管VD1导通，A点电位钳位在D点电位，使绝缘栅双极型晶体管1、绝缘栅双极型晶体管2两只绝缘栅双极型晶体管各承受一半直流母线电压，防止不均压造成其中一只损坏。

本发明能够在静态下保证绝缘栅双极型晶体管承受的电压均匀，防止过压击穿损坏，本发明电路简单可靠，运行稳定，占用空间小，通过调整电阻R的阻值，可保护任意型号规格的绝缘栅双极型晶体管，具有极大的推广前景。

附图说明

图1为本发明的电路图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。