[实用新型]一种混合开关三相逆变器

说明书

本实用新型提供了一种混合开关三相逆变器，所述混合开关三相逆变器包括：直流电压源；与所述直流电压源连接的开关电流源；与所述开关电流源连接的三相逆变桥臂；与所述三相逆变桥臂连接的交直流滤波电路；与所述开关电流源及所述三相逆变桥臂连接的控制器。本申请仅使用一个全控型功率开关器件，系统成本更低、可靠性更高，适用于各种三相并网型、离网型、及储能型逆变电源。

技术领域

本实用新型涉及电力电子电路领域，尤其涉及一种混合开关三相逆变器。

背景技术

当前逆变器一般常用IGBT、MOSFET、IGCT等全控型器件，如图1所示的传统三相逆变器包括功率开关管S1、S2、S3、S4、S5、及S6，直流输入侧接有滤波电容Cin，根据功率开关器件的开关动作，输出一连串的三相交流方波电压，最大方波幅值限制为直流输入电压。该逆变器可在交流侧输出正和负交递的方波电压，再经过电感La、Lb、Lc与电容Ca、Cb、Cc组成的交流滤波电路后输出正弦波电压。功率器件的具体开关顺序选择，根据控制目的的不同存在多种控制方式，如方波逆变控制、正弦波脉冲宽度调制(SPWM)等。全控开关逆变器成熟可靠，广泛应用于新能源并网发电、不间断电源、逆变电源、及电机驱动等场合。

直流输入电压较低情况下，可在全控开关逆变器的直流侧增加DC/DC升压变换器构成两级式功率变换架构，如图2所示。DC/DC升压变换器一般使用Boost(升压)变换器以提升直流输入电压，因此两级式三相电压源逆变器的直流输入电压范围更宽，更加方便实际应用，尤其适宜于直流输入电压低的应用场合。

逆变器中全控型功率开关器件为绝对性的主流应用，已有的SPWM逆变并网技术的研究也主要是针对全控开关逆变器。全控型功率开关器件的价格比较昂贵，构成的功率拓扑结构复杂，同时控制策略实施难度大，从而增大了逆变器的功率和控制电路成本、降低了系统可靠性。而半控型功率开关如晶闸管等功率等级更大、安全可靠、价格适中，可以尝试用于逆变器中。

实用新型内容

基于此，本实用新型有必要为解决传统逆变器的功率和控制电路成本高、系统可靠性低的问题，提供了一种混合开关三相逆变器。

一种混合开关三相逆变器，所述混合开关三相逆变器包括：

直流电压源；

与所述直流电压源连接的开关电流源；

与所述开关电流源连接的三相逆变桥臂；

与所述三相逆变桥臂连接的交直流滤波电路；

与所述开关电流源及所述三相逆变桥臂连接的控制器。

在其中一个实施例中，所述直流电压源包括：

直流输入电源Vdc；

与所述直流输入电源Vdc并联的电容Cin。

在其中一个实施例中，所述开关电流源包括：

全控型开关器件Sb；

与所述全控型开关器件Sb连接的电感Lb。

在其中一个实施例中，所述三相逆变桥臂包括：

半控型功率开关器件S1、S2、S3、S4、S5和S6组成的换相电路；

所述半控型功率开关器件S1和S4串联连接；

所述半控型功率开关器件S2和S5串联连接；

所述半控型功率开关器件S3和S6串联连接；

所述半控型功率开关器件S1和S4串联连接后与所述半控型功率开关器件S2和S5串联连接的器件并联；与所述半控型功率开关器件S3和S6串联连接后的器件并联。

在其中一个实施例中，所述交直流滤波电路包括：