[发明专利]一种二极管钳位型三电平变流器及其功率系统

摘要

本发明公开了一种二极管钳位型三电平变流器的功率系统，包括四个IGBT模块、二极管模块、用于固定四个IGBT模块与二极管模块的固定板以及用于连接四个IGBT模块以及二极管模块且能够导电的三层母排；第一层母排与第二层母排之间、第二层母排与第三层母排之间均设置有绝缘层。该系统采用重叠放置的三层母排来连接功率系统中的各种元器件(半导体器件以及二极管器件等)，减小了功率系统的体积，缩短了换流路径的长度，降低了母排间的杂散电感。本发明还提供了一种包括上述功率系统的二极管钳位型三电平变流器。

主权项

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。