CN110247568A - 一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构 - Google Patents
一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110247568A CN110247568A CN201910579704.1A CN201910579704A CN110247568A CN 110247568 A CN110247568 A CN 110247568A CN 201910579704 A CN201910579704 A CN 201910579704A CN 110247568 A CN110247568 A CN 110247568A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switch module
- clamp diode
- collector
- emitter
- diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/487—Neutral point clamped inverters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明是一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构,其特点是,包括:输入端的直流侧接入两个电容,20个开关模块,12个钳位二极管;逆变级1和逆变级2作为输出端,所带的两组三相负载;主要应用于需要双交流的领域。能够使一组直流输入电压经过逆变电路可以输出两组频率、幅值皆可调的两组三相交流电压。其有益效果是:结构合理,成本低,可以将输入的一组直流电,逆变成为两组交流电,广泛应用于风力发电***、电动汽车、轨道机车牵引等需要双交流的领域,效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及到电力电子领域,特别涉及一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构。
背景技术
逆变器作为一种直接把直流电转换成交流电的转换器,能够给交流负载供电,但它只能把直流电转换成一组三相交流输出。在风力发电***、电动汽车、轨道机车牵引等需要双交流的领域就显得无能为力,为此有学者曾提出了两电平双输出逆变器结构。两电平逆变器已不能满足如今的电力行业中对高压大容量逆变器的需求。在此基础上,本发明提出了一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构。相比于现有的两电平双输出逆变器,三电平双输出逆变器在很多高压大功率场合下有着更多的优势,例如单管承受电压减小,开关损耗降低等优势。而在双交流领域,尽管采用两个单输出逆变器也是一种可以满足要求的方案,但是其元件数量会显著增加,成本也随之增加。而本发明的三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构可以弥补两电平双输出逆变器的缺点并更好的应用在双交流的领域。
发明内容
本发明的目的是,解决双交流输出领域所需要的高压大容量逆变器的问题,而提出一种结构合理,成本低,用途广泛,效果佳的三相二极管钳位型三电平双输出逆变器的拓扑结构。
实现本发明目的采用的技术方案是,一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器的拓扑结构,其特征在于:它包括:输入端的直流侧接入电容CU和CL,6个开关模块A1~A6,6个开关模块B1~B6,6个开关模块C1~C6,2个开关模块O1~O2,4个钳位二极管DA7~DA10,4个钳位二极管DB7~DB10,4个钳位二极管DC7~DC10;逆变级1和逆变级2作为输出端所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2。
由一个绝缘栅双极晶体管与一个反并联的二极管组成一个开关模块,所述一个开关模块的二极管的阳极与绝缘栅双极晶体管的发射极相连,二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极相连;将一个开关模块的绝缘栅双极晶体管的发射极定义为开关模块的发射极,绝缘栅双极晶体管的集电极定义为开关模块的集电极,开关模块用符号Xk表示,开关模块中的绝缘栅双极晶体管用符号SXk表示,二极管用符号DXk表示,符号SXk和符号DXk的下标符号Xk表示其所在的开关模块,其中,当X∈{A,B,C}时,k∈{1,2,3,4,5,6},当X∈{O}时,k∈{1,2}。
钳位二极管用符号DXk表示,其中X∈{A,B,C},k∈{7,8,9,10}。
直流侧接入两个带有电压源性质的电容,分别称为电容CU和CL,电容CU的正极与直流母线正极端P相连接,电容CU的负极与电容CL的正极相连,该连接点定义为直流中性点O,其电位为0,电容CL的负极与直流母线负极端N相连接,正极端P与负极端N之间的电压为Ud,正极端P与中性点O之间的电压为中性点O与负极端的电压为
所述开关模块A1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块A1的发射极与开关模块A2的集电极相连,开关模块A2的发射极与开关模块A3的集电极相连,开关模块A3的发射极与开关模块A4的集电极相连,开关模块A4的发射极与开关模块A5的集电极相连,开关模块A5的发射极与开关模块A6的集电极相连,开关模块A6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DA7的阴极接在开关模块A1和A2的连接点,钳位二极管DA7的阳极连接钳位二极管DA8的阴极,钳位二极管DA8的阳极连接钳位二极管DA9的阴极,钳位二极管DA9的阳极连接钳位二极管DA10的阴极,钳位二极管DA10的阳极连接在开关模块A5和A6的连接点,钳位二极管DA7与钳位二极管DA8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DA8与钳位二极管DA9的连接点与开关模块A3与开关模块A4的连接点相连接,钳位二极管DA9与钳位二极管DA10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成A相桥臂。
开关模块B1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块B1的发射极与开关模块B2的集电极相连,开关模块B2的发射极与开关模块B3的集电极相连,开关模块B3的发射极与开关模块B4的集电极相连,开关模块B4的发射极与开关模块B5的集电极相连,开关模块B5的发射极与开关模块B6的集电极相连,开关模块B6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DB7的阴极接在开关模块B1和B2的连接点,钳位二极管DB7的阳极连接钳位二极管DB8的阴极,钳位二极管DB8的阳极连接钳位二极管DB9的阴极,钳位二极管DB9的阳极连接钳位二极管DB10的阴极,钳位二极管DB10的阳极连接在开关模块B5和B6的连接点,钳位二极管DB7与钳位二极管DB8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DB8与钳位二极管DB9的连接点与开关模块B3与开关模块B4的连接点相连接,钳位二极管DB9与钳位二极管DB10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成B相桥臂。
开关模块C1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块C1的发射极与开关模块C2的集电极相连,开关模块C2的发射极与开关模块C3的集电极相连,开关模块C3的发射极与开关模块C4的集电极相连,开关模块C4的发射极与开关模块C5的集电极相连,开关模块C5的发射极与开关模块C6的集电极相连,开关模块C6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DC7的阴极接在开关模块C1和C2的连接点,钳位二极管DC7的阳极连接钳位二极管DC8的阴极,钳位二极管DC8的阳极连接钳位二极管DC9的阴极,钳位二极管DC9的阳极连接钳位二极管DC10的阴极,钳位二极管DC10的阳极连接在开关模块C5和C6的连接点,钳位二极管DC7与钳位二极管DC8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DC8与钳位二极管DC9的连接点与开关模块C3与开关模块C4的连接点相连接,钳位二极管DC9与钳位二极管DC10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成C相桥臂。
开关模块O1的发射极、开关模块O2的集电极均与直流侧中性点O相连。
将逆变器的两组输出定义为逆变级1和逆变级2,所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2。
在开关模块A2和A3的连接点接入负载ZA1,在开关模块B2和B3的连接点接入负载ZB1,在开关模块C2和C3的连接点接入负载ZC1。
在开关模块A4和A5的连接点接入负载ZA2,在开关模块B4和B5的连接点接入负载ZB2,在开关模块C4和C5的连接点接入负载ZC2。
本发明的一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构,主要应用于需要双交流的领域。本发明能够使一组直流输入电压经过逆变电路可以输出两组频率、幅值皆可调的两组三相交流电压。其有益效果是:结构合理,成本低,可以将输入的一组直流电,逆变成为两组交流电,广泛应用于风力发电***、电动汽车、轨道机车牵引等需要双交流的领域,效果明显。
附图说明
图1为三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构;
图2为模式1的工作状态1的工作原理图;
图3为模式1的工作状态2的工作原理图;
图4为模式1的工作状态3的工作原理图;
图5为模式2的工作状态1的工作原理图;
图6为模式2的工作状态2的工作原理图;
图7为模式2的工作状态3的工作原理图;
图8为逆变级1空间矢量分布图;
图9为逆变级2空间矢量分布图;
图10为逆变级1输出的电流波形示意图;
图11为逆变级2输出的电流波形示意图;
图12为逆变级1输出的负载ZA1相电压示意图;
图13为逆变级2输出的负载ZA2相电压示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参照图1,本发明的一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构能够输出两组三相交流电,它包括:输入端的直流侧接入电容CU和CL,6个开关模块A1~A6,6个开关模块B1~B6,6个开关模块C1~C6,2个开关模块O1~O2,4个钳位二极管DA7~DA10,4个钳位二极管DB7~DB10,4个钳位二极管DC7~DC10;逆变级1和逆变级2作为输出端所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2。
由一个绝缘栅双极晶体管与一个反并联的二极管组成一个开关模块;所述一个开关模块的二极管的阳极与绝缘栅双极晶体管的发射极相连,二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极相连;将一个开关模块的绝缘栅双极晶体管的发射极定义为开关模块的发射极,绝缘栅双极晶体管的集电极定义为开关模块的集电极,开关模块用符号Xk表示,开关模块中的绝缘栅双极晶体管用符号SXk表示,二极管用符号DXk表示,符号SXk和符号DXk的下标符号Xk表示其所在的开关模块,其中,当X∈{A,B,C}时,k∈{1,2,3,4,5,6},当X∈{O}时,k∈{1,2}。
钳位二极管用符号DXk表示,其中X∈{A,B,C},k∈{7,8,9,10}。
直流侧接入两个带有电压源性质的电容,分别称为电容CU和CL,电容CU的正极与直流母线正极端P相连接,电容CU的负极与电容CL的正极相连,该连接点定义为直流中性点O,其电位为0,电容CL的负极与直流母线负极端N相连接,正极端P与负极端N之间的电压为Ud,正极端P与中性点O之间的电压为中性点O与负极端的电压为
所述开关模块A1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块A1的发射极与开关模块A2的集电极相连,开关模块A2的发射极与开关模块A3的集电极相连,开关模块A3的发射极与开关模块A4的集电极相连,开关模块A4的发射极与开关模块A5的集电极相连,开关模块A5的发射极与开关模块A6的集电极相连,开关模块A6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DA7的阴极接在开关模块A1和A2的连接点,钳位二极管DA7的阳极连接钳位二极管DA8的阴极,钳位二极管DA8的阳极连接钳位二极管DA9的阴极,钳位二极管DA9的阳极连接钳位二极管DA10的阴极,钳位二极管DA10的阳极连接在开关模块A5和A6的连接点,钳位二极管DA7与钳位二极管DA8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DA8与钳位二极管DA9的连接点与开关模块A3与开关模块A4的连接点相连接,钳位二极管DA9与钳位二极管DA10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成A相桥臂。
开关模块B1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块B1的发射极与开关模块B2的集电极相连,开关模块B2的发射极与开关模块B3的集电极相连,开关模块B3的发射极与开关模块B4的集电极相连,开关模块B4的发射极与开关模块B5的集电极相连,开关模块B5的发射极与开关模块B6的集电极相连,开关模块B6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DB7的阴极接在开关模块B1和B2的连接点,钳位二极管DB7的阳极连接钳位二极管DB8的阴极,钳位二极管DB8的阳极连接钳位二极管DB9的阴极,钳位二极管DB9的阳极连接钳位二极管DB10的阴极,钳位二极管DB10的阳极连接在开关模块B5和B6的连接点,钳位二极管DB7与钳位二极管DB8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DB8与钳位二极管DB9的连接点与开关模块B3与开关模块B4的连接点相连接,钳位二极管DB9与钳位二极管DB10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成B相桥臂。
开关模块C1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块C1的发射极与开关模块C2的集电极相连,开关模块C2的发射极与开关模块C3的集电极相连,开关模块C3的发射极与开关模块C4的集电极相连,开关模块C4的发射极与开关模块C5的集电极相连,开关模块C5的发射极与开关模块C6的集电极相连,开关模块C6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DC7的阴极接在开关模块C1和C2的连接点,钳位二极管DC7的阳极连接钳位二极管DC8的阴极,钳位二极管DC8的阳极连接钳位二极管DC9的阴极,钳位二极管DC9的阳极连接钳位二极管DC10的阴极,钳位二极管DC10的阳极连接在开关模块C5和C6的连接点,钳位二极管DC7与钳位二极管DC8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DC8与钳位二极管DC9的连接点与开关模块C3与开关模块C4的连接点相连接,钳位二极管DC9与钳位二极管DC10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成C相桥臂。
开关模块O1的发射极、开关模块O2的集电极均与直流侧中性点O相连。
将逆变器的两组输出定义为逆变级1和逆变级2,所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2。
在开关模块A2和A3的连接点接入负载ZA1,在开关模块B2和B3的连接点接入负载ZB1,在开关模块C2和C3的连接点接入负载ZC1。
在开关模块A4和A5的连接点接入负载ZA2,在开关模块B4和B5的连接点接入负载ZB2,在开关模块C4和C5的连接点接入负载ZC2。
电路共有两种工作模式,模式1为逆变级1工作于有效的工作状态,模式2为逆变级2工作于有效的工作状态。当逆变级1工作于有效的工作状态时,使每一相的开关模块X5、X6(X∈{A,B,C})以及开关模块O1处于导通状态;当逆变级2工作于有效的工作状态时,使每一相的开关模块X1、X2(X∈{A,B,C})以及开关模块O2处于导通状态。当电路工作于模式1时,逆变级1的每一相输出端对直流侧中点O的电压UX1O(X∈{A,B,C})有三种工作状态,分别为:工作状态1为工作状态2为UX1O=0;工作状态3为当电路工作于模式2时,逆变级2的每一相输出端对直流侧中点O的电压(X∈{A,B,C})也有三种工作状态,分别为:工作状态1为工作状态2为工作状态3为逆变级1和逆变级2在一个周期内交替工作,前半个周期使逆变级1工作,后半个周期使逆变级2工作。下面对各个工作状态及其工作原理进行详细说明,说明均以A相为例,B相和C相与A相同理。
模式1的工作状态1:给开关SA1、SA2施加驱动信号,若电流从逆变电路流向负载,即从P点经由SA1、SA2达到输出端A1,如图2的点虚线所示,输出端A1的电位等同于P点电位,即逆变级1处于工作状态1输出若电流从负载流向逆变电路,这时电流从输出端A1经过续流二极管DA2、DA1流进P点,如图2的横虚线所示,这时输出端A1的电位仍等同于P点电位。
模式1的工作状态2:给开关SA2、SA3施加驱动信号,若电流从逆变电路流向负载,即从中性点O点经由续流二极管DO1、钳位二极管DA7、SA2达到输出端A1,如图3的点虚线所示,输出端A1的电位等同于O点电位,即0电位,即逆变级1输出0;若电流从负载流向逆变电路,这时电流从输出端A1经由SA3、钳位二极管DA8、SO1流进O点,如图3的横虚线所示,这时输出端A1的电位仍等同于O点电位。
模式1的工作状态3:给开关SA3、SA4施加驱动信号,若电流从逆变电路流向负载,即从N点经由续流二极管DA6、DA5、DA4、DA3达到输出端A1,如图4的点虚线所示,输出端A1的电位等同于N点电位,即逆变级1输出若电流从负载流向逆变电路,这时电流从输出端A1经由SA3、SA4、SA5、SA6流进N点,如图4的横虚线所示,这时输出端A1的电位仍等同于N点电位。
模式2的工作状态1:给开关SA3、SA4施加驱动信号,若电流从逆变电路流向负载,即从P点经由SA1、SA2、SA3、SA4达到输出端A2,如图5的点虚线所示,输出端A2的电位等同于P点电位,即逆变级2输出若电流从负载流向逆变电路,这时电流从输出端A2经过续流二极管DA4、DA3、DA2、DA1流进P点,如图5的横虚线所示,这时输出端A2的电位仍等同于P点电位。
模式2的工作状态2:给开关SA4、SA5施加驱动信号,若电流从逆变电路流向负载,即从中性点O点经由SO2、钳位二极管DA9、SA4达到输出端A2,如图6的点虚线所示,输出端A2的电位等同于O点电位,即0电位,即逆变级2输出0;若电流从负载流向逆变电路,这时电流从输出端A2经由SA5、钳位二极管DA10、续流二极管DO2流进O点,如图6的横虚线所示,这时输出端A2的电位仍等同于O点电位。
模式2的工作状态3:给开关SA5、SA6施加驱动信号,若电流从逆变电路流向负载,即从N点经由续流二极管DA6、DA5达到输出端A2,如图7的点虚线所示,输出端A2的电位等同于N点电位,即逆变级2输出若电流从负载流向逆变电路,这时电流从输出端A2经由SA5、SA6流进N点,如图7的横虚线所示,这时输出端A2的电位仍等同于N点电位。表1列出了上述的分析结果。
表1三电平双输出结构IGBT的开关状态和输出电平的关系(以A相为例)
一个周期内,电路交替工作于模式1和模式2,前半个周期逆变级1工作于有效的工作状态,后半个周期逆变级2工作于有效的工作状态。通过虚拟空间矢量调节的方式验证该电路的可实施性。图8、图9给出了逆变级1和逆变级2的空间矢量分布图。共分成6个大扇区,每个大扇区共有5个小扇区。假设逆变级1和逆变级2的输出参考电压矢量均位于第一大扇区的第一小扇区,根据最近三矢量原则确定合成电压参考矢量的三个基本空间电压矢量,然后根据伏秒平衡原理计算出矢量的作用时间。上述可知,由于一个周期内逆变级1和逆变级2交替工作,因此每个逆变级的占空比相加应为1/2。由此可得:
其中,d11、d12、d13分别为逆变级1在第一大扇区的第一小扇区有效矢量的占空比;d21、d22、d23分别为逆变级2在第一大扇区的第一小扇区有效矢量的占空比。Uref1为逆变级1的参考电压,Uref2为逆变级2的参考电压,确定在第一小扇区下的开关顺序以及作用时间,可得到下表。
表2开关顺序与作用时间
为了验证电路在此调制方法下的有效性,通过MATLAB做了仿真。仿真参数如下:设定直流侧电压为逆变1三相输出电压幅值为80V,频率为50Hz;设定逆变2三相输出相电压幅值为80V,频率为60Hz;逆变1的三相负载电阻为6Ω,电感25mH;逆变2的三相负载电阻6Ω,电感均为25mH。仿真波形图的图10显示了逆变级1输出的电流波形;图11显示了逆变级2输出的电流波形;图12为逆变级1输出的负载ZA1相电压;图13为逆变级2输出的负载ZA2相电压。
通过上述仿真,在虚拟空间矢量调节的调制方法下验证了三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑的可行性。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述具体实施方式是示意性的,而非限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离发明宗旨的情况下,还能够做出其它形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (1)
1.一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器的拓扑结构,其特征在于:它包括:输入端的直流侧接入电容CU和CL,6个开关模块A1~A6,6个开关模块B1~B6,6个开关模块C1~C6,2个开关模块O1~O2,4个钳位二极管DA7~DA10,4个钳位二极管DB7~DB10,4个钳位二极管DC7~DC10;逆变级1和逆变级2作为输出端所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2;
由一个绝缘栅双极晶体管与一个反并联的二极管组成一个开关模块;所述一个开关模块的二极管的阳极与绝缘栅双极晶体管的发射极相连,二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极相连;将一个开关模块的绝缘栅双极晶体管的发射极定义为开关模块的发射极,绝缘栅双极晶体管的集电极定义为开关模块的集电极,开关模块用符号Xk表示,开关模块中的绝缘栅双极晶体管用符号SXk表示,二极管用符号DXk表示,符号SXk和符号DXk的下标符号Xk表示其所在的开关模块,其中,当X∈{A,B,C}时,k∈{1,2,3,4,5,6},当X∈{O}时,k∈{1,2};
钳位二极管用符号DXk表示,其中X∈{A,B,C},k∈{7,8,9,10};
直流侧接入两个带有电压源性质的电容,分别称为电容CU和CL,电容CU的正极与直流母线正极端P相连接,电容CU的负极与电容CL的正极相连,该连接点定义为直流中性点O,其电位为0,电容CL的负极与直流母线负极端N相连接,正极端P与负极端N之间的电压为Ud,正极端P与中性点O之间的电压为中性点O与负极端的电压为
所述开关模块A1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块A1的发射极与开关模块A2的集电极相连,开关模块A2的发射极与开关模块A3的集电极相连,开关模块A3的发射极与开关模块A4的集电极相连,开关模块A4的发射极与开关模块A5的集电极相连,开关模块A5的发射极与开关模块A6的集电极相连,开关模块A6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DA7的阴极接在开关模块A1和A2的连接点,钳位二极管DA7的阳极连接钳位二极管DA8的阴极,钳位二极管DA8的阳极连接钳位二极管DA9的阴极,钳位二极管DA9的阳极连接钳位二极管DA10的阴极,钳位二极管DA10的阳极连接在开关模块A5和A6的连接点,钳位二极管DA7与钳位二极管DA8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DA8与钳位二极管DA9的连接点与开关模块A3与开关模块A4的连接点相连接,钳位二极管DA9与钳位二极管DA10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成A相桥臂;
开关模块B1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块B1的发射极与开关模块B2的集电极相连,开关模块B2的发射极与开关模块B3的集电极相连,开关模块B3的发射极与开关模块B4的集电极相连,开关模块B4的发射极与开关模块B5的集电极相连,开关模块B5的发射极与开关模块B6的集电极相连,开关模块B6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DB7的阴极接在开关模块B1和B2的连接点,钳位二极管DB7的阳极连接钳位二极管DB8的阴极,钳位二极管DB8的阳极连接钳位二极管DB9的阴极,钳位二极管DB9的阳极连接钳位二极管DB10的阴极,钳位二极管DB10的阳极连接在开关模块B5和B6的连接点,钳位二极管DB7与钳位二极管DB8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DB8与钳位二极管DB9的连接点与开关模块B3与开关模块B4的连接点相连接,钳位二极管DB9与钳位二极管DB10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成B相桥臂;
开关模块C1的集电极与直流母线正极端P相连,开关模块C1的发射极与开关模块C2的集电极相连,开关模块C2的发射极与开关模块C3的集电极相连,开关模块C3的发射极与开关模块C4的集电极相连,开关模块C4的发射极与开关模块C5的集电极相连,开关模块C5的发射极与开关模块C6的集电极相连,开关模块C6的发射极与直流母线负极端N相连;钳位二极管DC7的阴极接在开关模块C1和C2的连接点,钳位二极管DC7的阳极连接钳位二极管DC8的阴极,钳位二极管DC8的阳极连接钳位二极管DC9的阴极,钳位二极管DC9的阳极连接钳位二极管DC10的阴极,钳位二极管DC10的阳极连接在开关模块C5和C6的连接点,钳位二极管DC7与钳位二极管DC8的连接点与开关模块O1的集电极相连,钳位二极管DC8与钳位二极管DC9的连接点与开关模块C3与开关模块C4的连接点相连接,钳位二极管DC9与钳位二极管DC10的连接点与开关模块O2的发射极相连接构成C相桥臂;
开关模块O1的发射极、开关模块O2的集电极均与直流侧中性点O相连;
将逆变器的两组输出定义为逆变级1和逆变级2,所带的两组三相负载分别为ZA1、ZB1、ZC1和ZA2、ZB2、ZC2;
在开关模块A2和A3的连接点接入负载ZA1,在开关模块B2和B3的连接点接入负载ZB1,在开关模块C2和C3的连接点接入负载ZC1;
在开关模块A4和A5的连接点接入负载ZA2,在开关模块B4和B5的连接点接入负载ZB2,在开关模块C4和C5的连接点接入负载ZC2。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910579704.1A CN110247568B (zh) | 2019-06-29 | 2019-06-29 | 一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910579704.1A CN110247568B (zh) | 2019-06-29 | 2019-06-29 | 一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110247568A true CN110247568A (zh) | 2019-09-17 |
CN110247568B CN110247568B (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=67890337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910579704.1A Active CN110247568B (zh) | 2019-06-29 | 2019-06-29 | 一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110247568B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112511030A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 东北电力大学 | 一种具有升压能力的三相三电平双输出逆变器及其调制方法 |
CN112511029A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 东北电力大学 | 一种三相三电平双输出逆变器 |
CN112564526A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-26 | 东北电力大学 | 一种三相t型三电平双输出逆变器 |
CN114785173A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-07-22 | 东北电力大学 | 具有升压能力的交直流多端口三电平变换器及其调制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1808954A2 (en) * | 1991-09-20 | 2007-07-18 | Hitachi, Ltd. | IGBT-module |
CN102214924A (zh) * | 2011-06-08 | 2011-10-12 | 湖南大学 | 基于三相二臂的三电平有源电能质量补偿器的前馈解耦控制方法 |
CN202127364U (zh) * | 2011-07-12 | 2012-01-25 | 珠海泰坦新能源***有限公司 | 一种谐振电容加变压器原边箝位的三电平谐振变换器 |
CN103780118A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-05-07 | 辽宁石油化工大学 | 一种谐振直流环节三电平软开关逆变电路 |
CN108923666A (zh) * | 2018-09-09 | 2018-11-30 | 东北电力大学 | 基于载波pwm的双输出双级矩阵变换器调制方法 |
-
2019
- 2019-06-29 CN CN201910579704.1A patent/CN110247568B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1808954A2 (en) * | 1991-09-20 | 2007-07-18 | Hitachi, Ltd. | IGBT-module |
CN102214924A (zh) * | 2011-06-08 | 2011-10-12 | 湖南大学 | 基于三相二臂的三电平有源电能质量补偿器的前馈解耦控制方法 |
CN202127364U (zh) * | 2011-07-12 | 2012-01-25 | 珠海泰坦新能源***有限公司 | 一种谐振电容加变压器原边箝位的三电平谐振变换器 |
CN103780118A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-05-07 | 辽宁石油化工大学 | 一种谐振直流环节三电平软开关逆变电路 |
CN108923666A (zh) * | 2018-09-09 | 2018-11-30 | 东北电力大学 | 基于载波pwm的双输出双级矩阵变换器调制方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
B.-R. LIN: "Multilevel AC/DC/AC converter for AC drives", 《IEEE》 * |
邓述为: "基于准Z源双输出双级矩阵变换器的研究", 《中国优秀硕士学位 工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112511030A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 东北电力大学 | 一种具有升压能力的三相三电平双输出逆变器及其调制方法 |
CN112511029A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 东北电力大学 | 一种三相三电平双输出逆变器 |
CN112511030B (zh) * | 2020-11-30 | 2021-10-01 | 东北电力大学 | 一种具有升压能力的三相三电平双输出逆变器及其调制方法 |
CN112511029B (zh) * | 2020-11-30 | 2021-12-21 | 东北电力大学 | 一种三相三电平双输出逆变器 |
CN112564526A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-26 | 东北电力大学 | 一种三相t型三电平双输出逆变器 |
CN114785173A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-07-22 | 东北电力大学 | 具有升压能力的交直流多端口三电平变换器及其调制方法 |
CN114785173B (zh) * | 2022-03-07 | 2024-05-17 | 东北电力大学 | 具有升压能力的交直流多端口三电平变换器及其调制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110247568B (zh) | 2020-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110247568A (zh) | 一种三相二极管钳位型三电平双输出逆变器拓扑结构 | |
Ellabban et al. | Z-source matrix converter: An overview | |
Meynard et al. | Multicell converters: basic concepts and industry applications | |
AU2009344066B2 (en) | An arrangement for exchanging power | |
CN103618491B (zh) | 一种基于双三电平逆变器供电拓扑的svpwm策略 | |
CN108377104B (zh) | 一种应用于混合型三相三电平有源中点箝位式变换器的空间矢量控制方法 | |
CN110920422B (zh) | 一种基于电流源的大功率电动汽车充电装置及控制方法 | |
CN102255550B (zh) | 基于三相桥式逆变电路的电源裂相装置及其控制方法 | |
CN105356778A (zh) | 一种模块化多电平逆变器及其无差拍控制方法 | |
CN105191091A (zh) | 电压源型变换器 | |
Zhang et al. | Comprehensive loss evaluation of neutral-point-clamped (NPC) and T-Type three-level inverters based on a circuit level decoupling modulation | |
CN107634659B (zh) | 一种扩大混合型mmc运行区域的控制方法 | |
CN104333249A (zh) | 七电平逆变电路及其控制方法、多相逆变器及变频器 | |
CN103944433B (zh) | 一种三相三电平逆变电路和不间断电源 | |
Yousif et al. | Modeling of modular multilevel converter based high voltage direct current transmission system | |
CN114257107B (zh) | Npc型三电平逆变电路 | |
CN106208131B (zh) | 用于新能源接入和主动配电网的多电平变流器拓扑结构 | |
CN103856091B (zh) | 基于t型apf的混合级联多电平变流器拓扑及控制方法 | |
CN102437761B (zh) | 一种单相全桥三电平逆变器及一种三相三电平逆变器 | |
CN205265554U (zh) | 一种五电平逆变单元及其应用电路 | |
CN104883084B (zh) | 一种中点箝位型级联h桥混合多电平变流器 | |
CN112564526A (zh) | 一种三相t型三电平双输出逆变器 | |
CN110504853A (zh) | 基于柔性直流输电的改进环流控制方法 | |
Wang et al. | A Three-Phase-Module-Parallel Si & SiC Hybrid Inverter with Smaller Filter Size and Low Cost | |
CN103001518A (zh) | 一种逆变装置、方法以及逆变并网发电*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |