專(zhuān)利名稱(chēng)：一種混合箝位型七電平變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力電子多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種混合箝位型七電平變換器。
背景技術(shù)：
高壓大容量的交流電機(jī)廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)領(lǐng)域中。采用多電平技術(shù)的高壓變頻器對(duì)高壓交流電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，不僅可以達(dá)到節(jié)能的目的，還可以改善工藝條件，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，常見(jiàn)的箝位型多電平拓?fù)渲饕卸O管箝位型以及電容箝位型兩種，但輸出電平數(shù)都局限在四電平以下，當(dāng)輸出更高電平時(shí)都存在諸多缺點(diǎn)，難以在實(shí)際中應(yīng)用。例如，二極管箝位型的七電平橋臂結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，它存在以下缺點(diǎn):1、隨著輸出電平數(shù)的增多，箝位二極管的數(shù)目急劇增加，七電平結(jié)構(gòu)每個(gè)橋臂需要30個(gè)二極管，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加，可靠性較低。2、各級(jí)母線電容電壓難以平衡，需要額外的硬件電路。這些缺點(diǎn)限制了二極管箝位型拓?fù)渫叩碾娖綌?shù)發(fā)展。而電容箝位型的七電平橋臂結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，它也存在類(lèi)似的缺點(diǎn):必須使用大量的箝位電容，而且為了承受高壓還必須采用大量電容串聯(lián)，造成系統(tǒng)控制復(fù)雜，成本增加，可靠性也大大降低。因此現(xiàn)有這兩種七電平結(jié)構(gòu)都不適合在工業(yè)上推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能大大減少箝位器件和箝位電容數(shù)量，并能夠?qū)崿F(xiàn)七電平輸出的混合箝位型七電平變換器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種混合箝位型七電平變換器，其特征在于:它包括一個(gè)直流母線和三個(gè)七電平橋臂，所述直流母線的兩端依次并聯(lián)連接所述三個(gè)七電平橋臂，每個(gè)所述七電平橋臂上都設(shè)置有一輸出端X5’和四個(gè)輸入端XI’、X2’、X3’和X4’，所述三個(gè)七電平橋臂的三個(gè)輸出端X5’輸出三相交流電壓；每個(gè)所述七電平橋臂均包括兩個(gè)兩電平單元和一個(gè)五電平單元，兩個(gè)所述兩電平單元的輸入端構(gòu)成整個(gè)所述七電平橋臂的四個(gè)輸入端XI’、X2’、X3’和X4’，兩個(gè)所述兩電平單元的輸出端分別接所述五電平單元的輸入端，并且兩個(gè)所述兩電平單元之間串聯(lián)一個(gè)箝位電容Cs ;每個(gè)所述兩電平單元均由兩個(gè)互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件Sl、^i串聯(lián)構(gòu)成，第一個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件SI的發(fā)射極連接與其互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件Si集電極，開(kāi)關(guān)器件Si的發(fā)射極經(jīng)所述箝位電容Cs與另一個(gè)所述兩電平單元連接；第一個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件SI的集電極、開(kāi)關(guān)器件Si的發(fā)射極構(gòu)成第一個(gè)輸入端子X(jué)I’和第二個(gè)輸入端子X(jué)2’ ；所述五電平單元包括六個(gè)兩兩互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件S3、迎、S4、M、S5和迎以及三個(gè)箝位電容Cfl、Cf2、Cf3 ;其中一個(gè)所述兩電平單元輸出端連接第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3的集電極，第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3的發(fā)射極經(jīng)第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4連接第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5的集電極； 另一個(gè)所述兩電平單元的輸出端連接與第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件迎的發(fā)射極，開(kāi)關(guān)器件迎的集電極經(jīng)與第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件M連接與第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件逆的發(fā)射極；在第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3集電極與應(yīng)發(fā)射極之間并聯(lián)第一個(gè)所述箝位電容Cfl，在第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3、第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4的公共端與開(kāi)關(guān)器件M、M的公共端之間并聯(lián)第二個(gè)所述箝位電容Cf2，在第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4、第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5的公共端與開(kāi)關(guān)器件M、S5的公共端之間并聯(lián)第三個(gè)所述箝位電容Cf3，第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5的發(fā)射極與開(kāi)關(guān)器件迎的集電極連接后，引出輸出端子X(jué)5’。所述直流母線包括三個(gè)相同的串聯(lián)電容Cdl、Cd2和Cd3，每個(gè)電容承受1/3的直流母線電壓；在第一個(gè)所述電容Cdl的正極性端引出第一個(gè)功率端子X(jué)I，在第一個(gè)所述電容Cdl與第二個(gè)所述電容Cd2之間弓I出第二個(gè)功率端子X(jué)2，在第二個(gè)所述電容Cd2與第三個(gè)所述電容Cd3之間引出第三個(gè)功率端子X(jué)3，在第三個(gè)所述電容Cd3的負(fù)極性端引出第四個(gè)功率端子X(jué)4 ;所述第一個(gè)功率端子X(jué)l和第四個(gè)功率端子X(jué)4，分別與三個(gè)所述七電平橋臂的上、下兩端的第一個(gè)、第四個(gè)輸入端XI’、X4’并聯(lián)；位于所述直流母線中部的第二個(gè)功率端子X(jué)2和第三個(gè)功率端子X(jué)3，分別與三個(gè)所述七電平橋臂的第二個(gè)、第三個(gè)輸入端X2’、X3’并聯(lián)。所述箝位電容Cs保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cfl保持為2/3的直流母線電壓，箝位電容Cf2保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cf3保持為1/6的直流母線電壓。每個(gè)所述七電平橋臂中的十個(gè)開(kāi)關(guān)器件采用MOSFET、IGBT或IGCT。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于采用由直流母線和三個(gè)七電平橋臂組成，直流母線由三個(gè)電容串聯(lián)而成，每個(gè)電容承受1/3直流母線電壓，每個(gè)七電平橋臂由十個(gè)開(kāi)關(guān)器件和四個(gè)箝位電容組成，因此，大大減少了開(kāi)關(guān)器件和箝位電容的數(shù)量，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，可靠性較高，用較少的器件實(shí)現(xiàn)了七電平輸出。2、本發(fā)明由于每個(gè)七電平橋臂均包括十個(gè)兩兩互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件和四個(gè)箝位電容，十個(gè)兩兩互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件可以形成多種開(kāi)關(guān)方式，這樣根據(jù)控制目標(biāo)的不同，輸出相同的電壓時(shí)可選擇多種不同的開(kāi)關(guān)方式。通過(guò)使用不同的開(kāi)關(guān)方式，就可以實(shí)現(xiàn)所有電容的電壓平衡控制。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于電力電子多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中二極管箝位型七電平變換器橋臂結(jié)構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中電容箝位型七電平變換器橋臂結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的直流母線結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的七電平橋臂結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖3所示，本發(fā)明包括一個(gè)直流母線I和三個(gè)七電平橋臂2，直流母線I的兩端依次并聯(lián)連接三個(gè)七電平橋臂2，每個(gè)七電平橋臂2上都設(shè)置有一輸出端X5 ’和四個(gè)輸入端XI’、X2’、X3’和X4’，三個(gè)七電平橋臂2的三個(gè)輸出端X5’共同實(shí)現(xiàn)三相交流電壓輸出。如圖4所示，直流母線I包括三個(gè)相同的串聯(lián)電容Cdl、Cd2和Cd3，每個(gè)電容承受1/3的直流母線電壓。在第一個(gè)電容Cdl的正極性端引出第一個(gè)功率端子X(jué)I，在第一個(gè)電容CdI與第二個(gè)電容Cd2之間引出第二個(gè)功率端子X(jué)2，在第二個(gè)電容Cd2與第三個(gè)電容Cd3之間引出第三個(gè)功率端子X(jué)3，在第三個(gè)電容Cd3的負(fù)極性端引出第四個(gè)功率端子X(jué)4。位于直流母線I兩端的第一個(gè)功率端子X(jué)l和第四個(gè)功率端子X(jué)4，分別與三個(gè)七電平橋臂2的上、下兩端的第一個(gè)、第四個(gè)輸入端XI’、X4’并聯(lián)；位于直流母線I中部的第二個(gè)功率端子X(jué)2和第三個(gè)功率端子X(jué)3，分別與三個(gè)七電平橋臂2的第二個(gè)、第三個(gè)輸入端X2’、X3’并聯(lián)。如圖5所示，每個(gè)七電平橋臂2均包括兩個(gè)兩電平單元21和一個(gè)五電平單元22，兩個(gè)兩電平單元21的輸入端構(gòu)成整個(gè)七電平橋臂2的四個(gè)輸入端ΧΓ、X2’、X3’和X4’，兩個(gè)兩電平單元21的輸出端分別接五電平單元22的輸入端，并且兩個(gè)兩電平單元21之間串聯(lián)一個(gè)箝位電容Cs，箝位電容Cs用于防止動(dòng)態(tài)情況下輸入端X2’和X3’之間的電壓突變，保證兩個(gè)兩電平單元21之間的電位差恒定；五電平單元22的輸出端即為整個(gè)七電平橋臂2的輸出端X5’。每個(gè)兩電平單元21均由兩個(gè)互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件SI (S2)、^i(泣)串聯(lián)構(gòu)成，開(kāi)關(guān)器件SI的發(fā)射極連接開(kāi)關(guān)器件叢的集電極，開(kāi)關(guān)器件Si的發(fā)射極經(jīng)箝位電容Cs與另一個(gè)兩電平單元21連接。其中，開(kāi)關(guān)器件SI的集電極、開(kāi)關(guān)器件Si的發(fā)射極構(gòu)成第一個(gè)輸入端子ΧΓ和第二個(gè)輸入端子X(jué)2’。即在開(kāi)關(guān)器件S1、S2的集電極分別引出第一個(gè)、第三個(gè)功率端子ΧΓ、X3’，開(kāi)關(guān)器件S1、S2的發(fā)射極分別引出第二個(gè)、四個(gè)功率端子X(jué)2’、X4’。其中，第一個(gè)、第四個(gè)功率端子X(jué)I’、X4’分別連接直流母線I的第一個(gè)、第四個(gè)功率端子X(jué)1、X4 ;第二個(gè)、第三個(gè)功率端子X(jué)2’、X3’分別連接直流母線I的第二個(gè)、第三個(gè)功率端子X(jué)2、X3。

五電平單元22包括六個(gè)兩兩互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件S3、迎、S4、M、S5和逆以及三個(gè)箝位電容cfl、Cf2、Cf3。其中一個(gè)兩電平單元21的輸出端連接開(kāi)關(guān)器件S3的集電極，開(kāi)關(guān)器件S3的發(fā)射極經(jīng)開(kāi)關(guān)器件S4連接開(kāi)關(guān)器件S5的集電極；另一個(gè)兩電平單元21的輸出端連接開(kāi)關(guān)器件迎的發(fā)射極，開(kāi)關(guān)器件迎的集電極經(jīng)開(kāi)關(guān)器件M連接開(kāi)關(guān)器件迎的發(fā)射極。在開(kāi)關(guān)器件S3集電極與迎發(fā)射極之間并聯(lián)第一個(gè)箝位電容Cfl，在開(kāi)關(guān)器件S3、S4的公共端與開(kāi)關(guān)器件迎、M的公共端之間并聯(lián)第二個(gè)箝位電容Cf2，在開(kāi)關(guān)器件S4、S5的公共端與開(kāi)關(guān)器件M、S5的公共端之間并聯(lián)第三個(gè)箝位電容Cf3，開(kāi)關(guān)器件S5的發(fā)射極與開(kāi)關(guān)器件迎的集電極連接后，引出輸出端子X(jué)5’。上述實(shí)施例中，箝位電容Cs保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cfl保持為2/3的直流母線電壓，箝位電容Cf2保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cf3保持為1/6的直流母線電壓，開(kāi)關(guān)器件SI和開(kāi)關(guān)器件叢、開(kāi)關(guān)器件S2和開(kāi)關(guān)器件泣、開(kāi)關(guān)器件S3和開(kāi)關(guān)器件迎、開(kāi)關(guān)器件S4和開(kāi)關(guān)器件M、開(kāi)關(guān)器件S5和開(kāi)關(guān)器件逆分別互補(bǔ)，即當(dāng)其中某一個(gè)開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通時(shí)，對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。上述各實(shí)施例中，根據(jù)直流母線電壓等級(jí)的不同，每個(gè)七電平橋臂2中的十個(gè)開(kāi)關(guān)器件可以選擇不同種類(lèi)相應(yīng)等級(jí)的功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，比如采用MOSFET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT (絕緣柵雙極晶體管)或者IGCT(集成門(mén)極換流晶閘管)等，也可以采用上述開(kāi)關(guān)器件的串聯(lián)或并聯(lián)實(shí)現(xiàn)更高電壓和電流。綜上所述，本發(fā)明在使用時(shí)，假設(shè)直流母線I的總電壓為6E，則直流母線I中的電容Cdl、Cd2和Cd3的電壓均為2E，箝位電容Cs的電壓為2E，箝位電容Cfl的電壓也為4E，箝位電容Cf2的電壓為2E，箝位電容Cf3的電壓為E。當(dāng)要求輸出電壓為Vo=6E時(shí)，只有一種開(kāi)關(guān)方式，即開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、S3、S4和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。當(dāng)要求輸出電壓為Vo=5E時(shí)，共有兩種開(kāi)關(guān)方式，一是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、S3、S4和通，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；二是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、S3、M和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。當(dāng)要求輸出電壓為Vo=4E時(shí)，共有三種開(kāi)關(guān)方式，一是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、S3、M和通，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；二是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、M、S4和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；三是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件紅、S2> S3、S4和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。當(dāng)要求輸出電壓為Vo=3E時(shí)，共有四種開(kāi)關(guān)方式，一是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、迎、M和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；二是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、迎、S4和逆，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；三是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、泣、S3、M和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；四是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、泣、S3、S4和S5 其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。當(dāng)要求輸出電壓為Vo=2E時(shí)，共有三種開(kāi)關(guān)方式，一是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2、迎、M和迎，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；二是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、泣、迎、S4和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；三是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2>S3,M和迎，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。當(dāng)要求輸出電壓為Vo=E時(shí)，共有兩種開(kāi)關(guān)方式，一是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2> S3> S4和迎，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；二是開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件S1、S2> S3> S4和S5，其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。當(dāng)要求輸出電壓為Vo=O時(shí)，只有一種開(kāi)關(guān)方式，即開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件叢、泣、迎、M和S5 其余開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。根據(jù)控制目標(biāo)的不同，輸出相同的電壓時(shí)可選擇不同的開(kāi)關(guān)方式，以此可實(shí)現(xiàn)各個(gè)電容的電壓平衡控制。所有開(kāi)關(guān)方式與與輸出電壓的真值表如表I所不。表I混合箝位型七電平變換器的開(kāi)關(guān)方式與與輸出電壓的真值表
權(quán)利要求
1.一種混合箝位型七電平變換器，其特征在于:它包括一個(gè)直流母線和三個(gè)七電平橋臂，所述直流母線的兩端依次并聯(lián)連接所述三個(gè)七電平橋臂，每個(gè)所述七電平橋臂上都設(shè)置有一輸出端X5’和四個(gè)輸入端XI’、X2’、X3’和X4’，所述三個(gè)七電平橋臂的三個(gè)輸出端X5’輸出三相交流電壓； 每個(gè)所述七電平橋臂均包括兩個(gè)兩電平單元和一個(gè)五電平單元，兩個(gè)所述兩電平單元的輸入端構(gòu)成整個(gè)所述七電平橋臂的四個(gè)輸入端XI’、X2’、X3’和X4’，兩個(gè)所述兩電平單元的輸出端分別接所述五電平單元的輸入端，并且兩個(gè)所述兩電平單元之間串聯(lián)一個(gè)箝位電容Cs ； 每個(gè)所述兩電平單元均由兩個(gè)互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件S1、叢串聯(lián)構(gòu)成，第一個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件SI的發(fā)射極連接與其互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件叢集電極，開(kāi)關(guān)器件叢的發(fā)射極經(jīng)所述箝位電容Cs與另一個(gè)所述兩電平單元連接；第一個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件SI的集電極、開(kāi)關(guān)器件叢的發(fā)射極構(gòu)成第一個(gè)輸入端子X(jué)I’和第二個(gè)輸入端子X(jué)2’ ； 所述五電平單元包括六個(gè)兩兩互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件S3、S3, S4、S4> S5和逆以及三個(gè)箝位電容Cfl、Cf2、Cf3 ;其中一個(gè)所述兩電平單元輸出端連接第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3的集電極，第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3的發(fā)射極經(jīng)第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4連接第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5的集電極；另一個(gè)所述兩電平單元的輸出端連接與第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件迎的發(fā)射極，開(kāi)關(guān)器件迎的集電極經(jīng)與第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件M連接與第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)器件逆的發(fā)射極；在第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3集電極與迎發(fā)射極之間并聯(lián)第一個(gè)所述箝位電容Cfl，在第三個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S3、第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4的公共端與開(kāi)關(guān)器件迎、S4的公共端之間并聯(lián)第二個(gè)所述箝位電容Cf2，在第四個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S4、第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5的公共端與開(kāi)關(guān)器件M、S5的公共端之間并聯(lián)第三個(gè)所述箝位電容Cf3，第五個(gè)所述開(kāi)關(guān)器件S5的發(fā)射極與開(kāi)關(guān)器件逆的集電極連接后，引出輸出端子X(jué)5’。
2.如權(quán)利要求1所述的一種混合箝位型七電平變換器，其特征在于:所述直流母線包括三個(gè)相同的串聯(lián)電容Cd l、Cd2和Cd3，每個(gè)電容承受1/3的直流母線電壓；在第一個(gè)所述電容Cdl的正極性端引出第一個(gè)功率端子X(jué)I，在第一個(gè)所述電容Cdl與第二個(gè)所述電容Cd2之間引出第二個(gè)功率端子X(jué)2，在第二個(gè)所述電容Cd2與第三個(gè)所述電容Cd3之間引出第三個(gè)功率端子X(jué)3，在第三個(gè)所述電容Cd3的負(fù)極性端引出第四個(gè)功率端子X(jué)4 ;所述第一個(gè)功率端子X(jué)l和第四個(gè)功率端子X(jué)4，分別與三個(gè)所述七電平橋臂的上、下兩端的第一個(gè)、第四個(gè)輸入端XI’、X4’并聯(lián)；位于所述直流母線中部的第二個(gè)功率端子X(jué)2和第三個(gè)功率端子X(jué)3，分別與三個(gè)所述七電平橋臂的第二個(gè)、第三個(gè)輸入端X2’、X3’并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種混合箝位型七電平變換器，其特征在于:所述箝位電容Cs保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cfl保持為2/3的直流母線電壓，箝位電容Cf2保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cf3保持為1/6的直流母線電壓。
4.如權(quán)利要求2所述的一種混合箝位型七電平變換器，其特征在于:所述箝位電容Cs保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cfl保持為2/3的直流母線電壓，箝位電容Cf2保持為1/3的直流母線電壓，箝位電容Cf3保持為1/6的直流母線電壓。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種混合箝位型七電平變換器，其特征在于:每個(gè)所述七電平橋臂中的十個(gè)開(kāi)關(guān)器件采用MOSFET、IGBT或IGCT。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合箝位型七電平變換器，其特征在于它包括一個(gè)直流母線和三個(gè)七電平橋臂，所述直流母線的兩端依次并聯(lián)連接所述三個(gè)七電平橋臂，每個(gè)所述七電平橋臂上設(shè)置有一輸出端，所述三個(gè)七電平橋臂的三個(gè)輸出端共同實(shí)現(xiàn)三相交流電壓輸出。本發(fā)明由于采用由直流母線和三個(gè)七電平橋臂組成，直流母線由三個(gè)電容串聯(lián)而成，每個(gè)電容承受1/3直流母線電壓，每個(gè)七電平橋臂由10個(gè)開(kāi)關(guān)器件和4個(gè)箝位電容組成。通過(guò)使用不同的開(kāi)關(guān)方式，不僅實(shí)現(xiàn)了七電平輸出，而且可以實(shí)現(xiàn)所有電容的電壓平衡控制。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于電力電子多電平變換器中。
文檔編號(hào)H02M7/483GK103078538SQ20131000868
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者王奎, 鄭澤東, 李永東 申請(qǐng)人:清華大學(xué)