缓冲电路和具有该逆变器

(19)中民国家知识(43)日(43)日(22)201110161126.32011.06.15(71)申请人公地址俄亥俄(72)(74)专利机构集佳知识有公司人唐京H02M1/34H02M7/487

(10)申请号CN102832796(57)CN102832796CN102832796

权利要求书3说明书6附图12CN102832796 权利要求 1/3所述直流母线负电压端子与所述第一放电二极管的阳极相连接；所述第一电阻器的一端与所述第一放电二极管的阳极相连接；位于所述第一内管和所述第二内管之间的节点经由电感器和电容器连接到中线；CN102832796 权利要求 2/3均采用MOSFET器件或器件。所述直流母线负电压端子与所述第一放电二极管的阳极相连接；CN102832796 权利要求 3/3缓冲电路和具有该缓冲电路的逆变[0003]逆变器是一种用于将直流电转变为交流电的装置。对于诸如(Neutralpoint[0004]这个部分提供了本公开的一般概要，而不是其全部范围或其全部特征的全面披[0005]本公开的目的在于提供一种缓冲电路和具有该缓冲电路的逆变器，能够有效地抑[0006]一种逆变器可以包括用于对直流母线电压进行逆变的逆变单元、第一缓冲单元和 [0008]根据本公开的缓冲电路和具有该缓冲电路的逆变器直接连接到直流母线正电压 第一缓冲单元120和第二缓冲单元130。逆变单元110用于对直流母线电压进行逆变。在逆变单元110可以包括按顺序串联连接在直流母线正电压端子Bus+和直流母线负电压端子Bus-之间的第一外管111第一内管112第二内管113和第二外管114。第一缓冲单元120可以连接在直流母线负电压端子Bus-和第一内管112之间抑制第一内管112的电压应力。第二缓冲单元130可以连接在直流母线正电压端子Bus+和第二内管113之间，用于抑制第二内管113的电压应力。 [0031]如图2所示，三电平逆变器中的逆变单元110中包括的第一内管112、第二Field-EffectTransistor半导体-场效应晶体管)器件。本公开对此并没有特殊限制。例第一内管112第二内管113第一外管111和第二外管114也可以均采用(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)器件。 MOSFET器件和二极管构成所述二极管的阴极和阳极分别连接到MOSFET器件的源极和漏对应于器件的集电极并且MOSFET器件的漏极对应于器件的发射极。亦即当采用器件时二极管的阴极和阳极可以分别连接到器件的集电极和发射极。 一般而言从市场上可得到的MOSFET器件或器件本身可能设置有如上所述的连接在源极和漏极或者集电极和发射极之间的二极管。在这种情况下第一内管112第二内管113第一外管111和第二外管114可以只采用MOSFET器件或器件而不需要外的二极管。另一方面如果MOSFET器件或器件本身没有设置有如上所述的连接在[0034]具体地如2111可以包MOSFETQ1和二极D1。第二外管114可以包括MOSFET器件Q4和二极管D4。第一内管112可以包括MOSFET器件Q2和二D2113MOSFETQ3D3。[0035]MOSFETQ1BusMOSFETQ2MOSFETQ2的漏极可以连接MOSFETQ3的源极。接到直流母线负电压端子Bus-。接到中线N。[0037]两个二极管D5D6可以在串联连接之后与第一内管112和第二内管113串联连接而形成的支路并联连接并且位于两个二极管D5和D6之间的节点可以连接到中线N。[0038]C1C2111112管113和第二外管114串联连接而形成的支路并联连并且位于两个电容器C1和C2之N。[0039]110Bus+母线负电压端子Bus-之间的直流母线电压进行逆并且通过电感器Lo和电容器Co进行 Bus+器C3和作为第一缓冲二极管的二极管D7。第一放电单元可以包括作为第一放电二极管的二极管D9。二极管D9可以连接在位于电容器C3和二极管D7之间的节点和直流母线负电压端子Bus-之间。C3的一端可以与二极管D7的阳极相并且直流母线负电压端子Bus-可以与二极管D9的阳极相连接。[0045]D7容器C3作为缓冲电容器。将二者串联连接在第一内管112的两用于抑制第一内管112的电压应力。二极管D9连接在二极管D7的阳极与直流母线负电压端子Bus-之C3[0046]第二缓冲支路可以包括串联连接的作为第二缓冲电容器的电容器C4缓冲二极管的二极管D8。第二放电单元可以包括作为第二放电二极管的二极管D10。二极管D10可以连接在位于电容器C4和二极管D8之间的节点和直流母线正电压端子Bus+之间。电容器C4的一端可以与二极管D8的阴极相并且直流母线正电压端子Bus+可以与二极管D10的阴极相连接。采用电容器C4作为缓冲电容器。将二者串并联连接在第二内管113的两端，用于抑制第二内管113的电压应力。二极管D10连接在二极管D8的阴极与直流母线正电压端子Bus+C4[0048]112113[0049]根据本公开的缓冲电路和具有该缓冲电路的逆变器能够有效地抑制逆变器中的一内管112串联连接的电感器L2表示第一内管112的寄二内管113串联连接的电感L3表示第二内113的寄生电并且与第二外管114串联连接的电感器L4示第二外管114D5串联连接的电感器L5表示二极管D5的寄所示。电流将会依次流过中线N二极管D5电感器L5L2MOSFET器件Q2、电感器LoCoN。当第一112MOSFETQ2关断后，该逆变器进入第二模态。此电感器Lo的电流不能突流方向如图5b所示。电流将会依次流过中N[0054]112MOSFETQ2VBus＝ 于母线电压VBus。此D3和D4逐步开始换流。在开始的速度di/dt比较后逐二极管D3和D4上的电流等于电感电流。在此期间C3的MOSFET器件Q2的电压始终被钳位在一个较低的水平此时逆变器100处于第三模态。在第三模态流方向如图7c所示。电流将会依次流过中线N二极管D4电感器L4、 缓冲单元120。当第一内管112关断通过第一缓冲单元120为电感器Lo上的电流提供112 图8a和图8b分别为图2和图3所示的逆变器的内管电压的波形图。在图8a和图8b所示的坐标轴中横坐标表示时间并且纵坐标表示逆变器的内管电压值。通过实际测试可知图2所示的不带有缓冲电路的逆变器的内管电压应力峰值最高可到652V(如图)600VMOSFET持在440V左右(如图8b所示)。比较图8a和图8b可知带有缓冲电路之后逆变器的内管电压应力明显降低了小于MOSFET器件的额定电压。因此该逆变器能够正常工作。 所示的逆变器200与如图3所示的逆变器100区别在于第一放电单元进一步包括了作为第