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[发明专利]一种三电平T型共源极变流器的负压自举驱动电路-CN201810930709.X有效
发明人：宋崇辉;王堃;刁乃哲;孙先瑞;徐涛;杨明;韩涛 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-08-15 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： H02M1/088 文献下载
摘要：本发明涉及一种三电平T型共源极变流器的负压自举驱动电路，包括四路用于驱动所述T型共源极变流器绝缘栅双极型晶体管的自举驱动电路，以及四路为自举驱动电路提供电源支持的独立直流电源。较传统的驱动电路，本发明减少了独立直流电源的使用数量，减小了设备体积，采用较少的元器件实现了IGBT的负压关断，大大减少了传统三电平T型共源极变流器驱动电路因无法实现负压关断而造成的器件损坏，提高了设备的抗干扰能力。
自举驱动电路共源极负压变流器三电平独立直流电源关断绝缘栅双极型晶体管变流器驱动抗干扰能力电源支持器件损坏驱动电路传统的减小元器件电路驱动

[发明专利]一种五电平变流器的控制方法-CN201810789517.1有效
发明人：宋崇辉;杨明;马羽;刁乃哲;王堃 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-07-18 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明提供一种五电平变流器的控制方法。包括对输入的参考电压矢量做标幺处理获得等效空间矢量V_ref；获取第一次原点映射中心位置N，对等效空间矢量V_ref进行第一次修正计算，获得等效空间矢量V’_ref；获取第二次原点映射中心位置M，对矢量V'_ref进行第二次修正计算，获得等效空间矢量V”_ref；获取等效空间矢量V”_ref所在两电平扇区位置X后，获得静态矢量作用时间T_a、T_b、T_c，获得五电平SVPWM矢量顺序。与现有的五电平计算，本方法可以简化空间矢量，算法简单有效，且该算法不会对五电平空间矢量进行修改，可以应用于五电平变流器空间矢量控制中。
五电平等效空间矢量空间矢量变流器原点映射算法参考电压矢量空间矢量控制修正扇区位置矢量作用矢量应用

[发明专利]一种用于电力变换系统的六电平电路拓扑结构-CN201810845919.9有效
发明人：宋崇辉;宋家祥;韩涛;刁乃哲;孙先瑞;王堃;马羽 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-07-27 - 公布日： 2019-07-19 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于电力变换系统的六电平电路拓扑结构，所述电路包括由第一～第五母线电容依次同向串联组成的左路，由第一开关器件A1、第二开关器件A2、第三开关器件A3、第四开关器件A4、第五开关器件A5、第六开关器件A6依次串联的组成的右路，由第九开关器件A9组成的中路一，由第七开关器件A7和第十开关器件A10串联组成的中路二，由第八开关器件A8和第十一开关器件A11串联的组成的中路三，由第十二开关器件A12组成的中路四，以及三个箝位电容。本发明能够有效减少开关损耗，降低电路中电压的谐波，在控制开关管方面同样可以灵活控制，可应用于逆变器等电力变换装置。
开关器件电力变换系统电平电路拓扑结构串联电路电力变换装置控制开关管第一开关开关损耗灵活控制母线电容同向串联依次串联有效减少箝位电容逆变器谐波应用

[发明专利]一种带负压自举的三电平变流器驱动电路-CN201810375945.X有效
发明人：宋崇辉;王堃;刁乃哲;孙先瑞;徐涛;杨明;韩涛 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-04-20 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明属于电力电子变流技术领域，提出了一种带负压自举的三电平变流器驱动电路。所述的驱动电路,包括绝缘栅双极型晶体管S1和S3的负压自举驱动电路和绝缘栅双极型晶体管S2和S4的负压自举驱动电路。由于三电平拓扑的三相完全一致，每一相上有四个绝缘栅双极型晶体管，分别为S1、S2、S3、S4，所对应S1和S3的负压自举驱动电路共用一路独立直流电源，S2和S4的负压自举驱动电路共用一路独立直流电源。本发明减少了独立直流电源的使用数量，减小了设备体积，采用较少的元器件实现了IGBT的负压关断，大大减少了传统三电平驱动电路因无法实现负压关断而造成的器件损坏，提高了设备的抗干扰能力。
负压自举驱动电路驱动电路绝缘栅双极型晶体管独立直流电源三电平变流器三电平关断自举电力电子变流技术抗干扰能力器件损坏元器件减小拓扑

[发明专利]一种五电平H桥推挽双向直流变换拓扑结构-CN201811599098.1在审
发明人：宋崇辉;高俊山;宋家祥;李坤;韩涛;赵世超;孙先瑞;刁乃哲 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-12-26 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明提出一种五电平H桥推挽双向直流变换拓扑结构，其特征在于：高压侧五电平全桥结构与低压侧推挽结构，高压侧五电平全桥结构通过功率电感与低压侧推挽结构连接。所述高压侧五电平全桥结构包括：高压侧电源、第一母线电容、第二母线电容、两个电阻、八个开关管、八个二极管、四个箝位二极管以及功率电感；所述低压侧推挽结构包括：低压侧电源、高频变压器、两个开关管及两个二极管；可以使得电流应力变小，开关通态损耗降低，铁磁原件涡流损耗减小，系统的传输效率高，电压波形的谐波总畸变率小，提高了变压器的传输效率，拓扑结构简单，输出控制容易，并且由于其结构对称，易于实现软开关，具有电气隔离，电压变化范围大。
五电平全桥结构推挽结构拓扑结构二极管传输效率功率电感母线电容双向直流开关管推挽谐波总畸变率低压侧电源高频变压器高压侧电源箝位二极管电气隔离电压变化电压波形结构对称输出控制通态损耗涡流损耗软开关变小电阻减小铁磁变压器

[发明专利]一种五电平双桥双向隔离型直流变换器-CN201910267707.1在审
发明人：宋崇辉;赵世超;宋家祥;刁乃哲;孙先瑞;李坤;高俊山 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-04-03 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明涉及一种五电平双桥双向隔离型直流变换器；包括：高压侧的五电平全桥结构、低压侧的半桥结构、功率电感和高频变压器；所述五电平全桥结构的引出端子通过功率电感与所述高频变压器的原边连接；所述低压侧的半桥结构的引出端子与所述高频变压器的副边连接；本发明的变换器相对于传统的双向对称全桥电路，低压侧减少了可控开关管的使用数量，简化了驱动电路，有效的降低了成本；同时移相控制的使用，减小了回流功率，进而提升了整体能量传输的效率，可广泛应用于直流转换变比较高的场合。
五电平高频变压器直流变换器半桥结构功率电感全桥结构双向隔离引出端子双桥可控开关管驱动电路全桥电路双向对称移相控制整体能量直流转换变换器传统的副边减小原边传输应用

[发明专利]一种基于T型桥结构的直流置换式抗失压装置-CN201810805146.1有效
发明人：宋崇辉;徐涛;刁乃哲;孙先瑞;韩涛;王堃;杨明 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-07-20 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： H01H47/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于T型桥结构的直流置换式抗失压装置；本发明装置包括：电源部、T型桥切换电路、电压检测电路、电流检测电路、驱动电路、主控单元和负载；电源部设置有三种电源分别与T型桥切换电路的输入端相连，T型桥切换单元的公共输出端与负载连接；电流检测电路和电压检测电路与主控单元的输入端连接，驱动电路的输入端与主控单元的输出端连接；主控单元根据负载的电流和/或电源部的电压向驱动电路输入指令，T型桥切换电路实现电源部的至少一种电源与负载导通。本发明装置在电网交流电源失压时，可快速地切换到备用直流电源供电，保证交流接触器可靠吸合，本发明装置体积小、制作成本低，具有很高实用性。
主控单元电源部驱动电路失压电流检测电路电压检测电路桥结构输入端置换式电路电源备用直流电源电网交流电源公共输出端交流接触器输出端连接输入端连接电路实现负载连接高实用性切换单元输入指令体积小导通吸合供电制作保证

[发明专利]双向直流变换器电路拓扑结构-CN201811168875.7在审
发明人：宋崇辉;韩涛;刁乃哲;孙先瑞;杨明;王堃;徐涛 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-10-08 - 公布日： 2019-01-18 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明涉及一种双向直流变换器电路拓扑结构，所述电路拓扑结构包括高压侧电路、低压侧电路以及连接于高压侧电路和低压侧电路之间的高频变压器；包括六个开关管、两个母线电容、一个大功率电感、一个高频变压器、两个均压电阻和两个箝位二极管，对应两侧有直流电源。本发明减少了可控开关管的使用数量，降低了对高频变压器高压侧的绝缘要求，有效的降低了成本；同时减小了回流功率，提高了整体效率，可广泛应用于直流转换变比高的场合。
电路拓扑结构高频变压器双向直流变换器低压侧电路高压侧电路大功率电感可控开关管箝位二极管绝缘要求均压电阻母线电容整体效率直流电源直流转换开关管变比减小应用

[发明专利]一种适用于三电平双半桥的双向直流变换器功率回路拓扑-CN201811330584.3在审
发明人：宋崇辉;宋家祥;韩涛;刁乃哲;孙先瑞;张强;胡志伟;杨新生 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-11-09 - 公布日： 2019-01-18 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明属于电力电子变换器技术领域，尤其涉及一种适用于三电平双半桥的双向直流变换器功率回路拓扑。该功率回路拓扑包括高频变压器和连接在高频变压器两边的原边与副边电路；原边电路包括：与高频变压器相连接的原边半桥式电路、与原边半桥式电路相连接的第一钳位桥臂和高压侧电源、与高侧压电源连接的第一电阻电路和第一电容电路以及连接在原边半桥式电路与高频变压器的原边之间的功率电感；副边电路包括：与高频变压器相连接的副边半桥式电路、与副边半桥式电路相连接的第二钳位桥臂和低压侧电源以及与低侧压电源连接的第二电阻电路和第二电容电路。该功率回路拓扑适用于一侧高电压，另一侧大电流的场合，使用的全控型器件数量少、成本低，操作难度低。
半桥式电路高频变压器原边功率回路拓扑双向直流变换器电容电路电源连接电阻电路副边电路三电平半桥副边钳位桥臂电力电子变换器低压侧电源高压侧电源全控型器件功率电感原边电路大电流高电压低侧高侧两边

[实用新型]一种三电平逆变器功率单元-CN201520468419.X有效
发明人：关健宁;刁乃哲;孙先瑞;宋崇辉;边春元 -专利权人：山西科达玉成变频器有限公司
申请日： 2015-07-03 - 公布日： 2016-01-20 - 主分类号： H02M7/49 文献下载
摘要：本实用新型的三电平逆变器功率单元的每一相单元均包括3个IGBT半桥型模块，本实用新型将1个IGBT半桥型模块作为含有2单元的钳位二极管；2个IGBT半桥型模块用作上下桥臂，其中用作上桥臂IGBT半桥模块的两个单元的短接点与钳位二极管的阳极连接，用作下桥臂的两个单元的短接点与另一个钳位二极管的阴极连接；含有2单元钳位二极管的1个IGBT半桥型模块与2个IGBT半桥型模块呈品字形排布，放置在散热器上，通过叠层母排连接IGBT各点构成单相桥；本实用新型三电平技术的逆变功率单元具有相互独立、安装简单、低杂散电感等特点。
一种电平逆变器功率单元

[实用新型]一种两象限运行绕线式电机转子侧单元并联分流传动系统-CN201320854719.2有效
发明人：宋崇辉;刁乃哲;边春元;马先;满永奎 -专利权人：宋崇辉;刁乃哲
申请日： 2013-12-21 - 公布日： 2014-11-05 - 主分类号： H02P27/04 文献下载
摘要：本实用新型是一种两象限运行的绕线式电动机转子侧单元并联分流的传动系统。尤其是对绕线式电机转子侧通过单元并联两象限运行的定转子励磁双调节的变频控制装置。这个变频控制装置是连接在在绕线式电动机转子的引出端线上，由电网电压或者其它三相电直接供电。本变频控制系统包括：整流电路，将电网或者其他电压源的交流电整流成直流电；逆变电路，输出PWM交流电；电抗器电路，平滑输出波形；PWM调制单元，对逆变电路进行控制；刹车电路，用于电机停转的时候保护变频控制系统。通过给转子绕组施加一个或多个相序，频率，相位，幅值均可变的，且由变频器产生的三相电压源，在转子上形成一个旋转的磁场，改变旋转磁场的频率，调节定转子励磁，从而改变转子的转速。本实用新型具有效率高，变速简便，容量小，低能耗等特点，而且还能在定子侧补偿附近的无功滞后的负载，实现就地动态补偿。
一种象限运行绕线式电机转子单元并联分流传动系统

[发明专利]一种两象限运行绕线式电机转子侧单元并联分流传动系统-CN201310719168.3在审
发明人：宋崇辉;刁乃哲;边春元;马先;满永奎 -专利权人：宋崇辉;刁乃哲
申请日： 2013-12-21 - 公布日： 2014-03-26 - 主分类号： H02P27/04 文献下载
摘要：本发明是一种两象限运行的绕线式电动机转子侧单元并联分流的传动系统。尤其是对绕线式电机转子侧通过单元并联两象限运行的定转子励磁双调节的变频控制装置。这个变频控制装置是连接在在绕线式电动机转子的引出端线上，由电网电压或者其它三相电直接供电。本变频控制系统包括：整流电路，将电网或者其他电压源的交流电整流成直流电；逆变电路，输出PWM交流电；电抗器电路，平滑输出波形;PWM调制单元，对逆变电路进行控制；刹车电路，用于电机停转的时候保护变频控制系统。通过给转子绕组施加一个或多个相序，频率，相位，幅值均可变的，且由变频器产生的三相电压源，在转子上形成一个旋转的磁场，改变旋转磁场的频率，调节定转子励磁，从而改变转子的转速。本发明具有效率高，变速简便，容量小，低能耗等特点，而且还能在定子侧补偿附近的无功滞后的负载，实现就地动态补偿。
一种象限运行绕线式电机转子单元并联分流传动系统

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