[发明专利]一种基于逆阻型IGBT反并联的T型多电平逆变电路

摘要

本发明公开了一种基于逆阻型IGBT反并联的T型多电平逆变电路，包括双向可控开关（1）、功率器件（2）和直流电容（3），双向可控开关（1）包括若干逆阻型IGBT，逆阻型IGBT成对反并联；成对反并联的逆阻型IGBT的并联后的连接线一侧与功率开关管相连接，另一侧与直流电容（3）相连接。本发明将逆阻型IGBT反并联构成双向可控开关后，在不增加导通损耗的情况下，通过反并联逆阻型IGBT在多个串联电容中点联接，从而形成多个中点电压钳位电路，实现五电平输出，随着输出电平数目的增加，改善了输出电压的谐波失真，需要的滤波电感更小或者开关频率也可随之降低。

主权项

基于一种逆阻型IGBT反并联的T型多电平逆变电路，其特征在于，包括2n+1个扩展单元，所述扩展单元包括双向可控开关(1)、功率器件(2)和直流电容(3)，所述双向可控开关(1)、功率器件(2)和直流电容(3)依次串联连接，所述直流电容(3)与功率器件(2)的远离所述双向可控开关(1)的连接端断开作为第一接入端，所述双向可控开关(1)的两端为第二接入端；所述第2n+1扩展单元的第二接入端与第2n扩展单元的第一接入端相连接，第2扩展单元的第二接入端与第1扩展单元的第一接入端相连接，所述第1扩展单元的第二扩展接入端串联连接端点直流电容和端点功率器件形成回路，所述第2n+1扩展单元的第一接入端直接相连接形成回路；所述双向可控开关(1)包括两个逆阻型IGBT，所述两个逆阻型IGBT成对反并联；所述功率器件(2)包括功率开关管和二极管，所述功率开关管和二极管相并联构成功率器件；所述功率开关管的发射极与二极管的正极相连接，功率开关管的集电极与二极管的负极相连接；所述双向可控开关(1)的一侧与直流电容(3)的负极相连接，双向可控开关(1)的另一侧与功率器件(2)的功率开关管的发射极相连接；所述n等于1，包括3个扩展单元，形成基于逆阻型IGBT反并联的T型五电平逆变电路，基于逆阻型IGBT反并联的T型五电平逆变电路结构为：所述双向可控开关(1)包括由第一逆阻型IGBT(Q5)、第二逆阻型IGBT(Q6)反并联构成的第一双向可控开关，第三逆阻型IGBT(Q7)、第四逆阻型IGBT(Q8)反并联构成的第二双向可控开关，第五逆阻型IGBT(Q9)、第六逆阻型IGBT(Q10)反并联构成的第三双向可控开关；所述功率器件(2)包括由第一功率开关管(Q1)和第一二极管(D1)并联构成的第一功率器件、第二功率开关管(Q2)和第二二极管(D2)并联构成的第二功率器件、第三功率开关管(Q3)和第三二极管(D3)并联构成的第三功率器件、第四功率开关管(Q4)和第四二极管(D4)并联构成的第四功率器件；第一功率开关管(Q1)的发射极与第二功率开关管(Q2)的集电极相连，第二功率开关管(Q2)的发射极与第三功率开关管(Q3)的集电极相连，第三功率开关管(Q3)的发射极与第四功率开关管(Q4)的集电极相连；所述直流电容(3)包括第一直流电容(C1)、第二直流电容(C2)、第三直流电容(C3)、第四直流电容(C4)；第一直流电容(C1)负极与第二直流电容(C2)正极相连，第二直流电容(C2)负极与第三直流电容(C3)正极相连，第三直流电容(C3)负极与第四直流电容(C4)正极相连；所述第一双向可控开关的一端连接第一功率开关管(Q1)的发射极和第二功率开关管(Q2)的集电极，另一端连接第一直流电容(C1)负极和第二直流电容(C2)正极；所述第二双向可控开关的一端连接第二功率开关管(Q2)的发射极和第三功率开关管(Q3)的集电极，另一端连接第二直流电容(C2)负极和第三直流电容(C3)正极；所述第三双向可控开关的一端连接第三功率开关管(Q3)的发射极和第四功率开关管(Q4)的集电极，另一端连接第三直流电容(C3)负极和第四直流电容(C4)正极。