(19)中民國家知識(43)日(43)日(22)201110161126.32011.06.15(71)申請人公地址俄亥俄(72)(74)專利機(jī)構(gòu)集佳知識有公司人唐京H02M1/34H02M7/487

(10)申請?zhí)朇N102832796(57)CN102832796CN102832796

權(quán)利要求書3說明書6附圖12CN102832796 權(quán)利要求 1/3所述直流母線負(fù)電壓端子與所述第一放電二極管的陽極相連接；所述第一電阻器的一端與所述第一放電二極管的陽極相連接；位于所述第一內(nèi)管和所述第二內(nèi)管之間的節(jié)點(diǎn)經(jīng)由電感器和電容器連接到中線；CN102832796 權(quán)利要求 2/3均采用MOSFET器件或器件。所述直流母線負(fù)電壓端子與所述第一放電二極管的陽極相連接；CN102832796 權(quán)利要求 3/3緩沖電路和具有該緩沖電路的逆變[0003]逆變器是一種用于將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷难b置。對于諸如(Neutralpoint[0004]這個(gè)部分提供了本公開的一般概要，而不是其全部范圍或其全部特征的全面披[0005]本公開的目的在于提供一種緩沖電路和具有該緩沖電路的逆變器，能夠有效地抑[0006]一種逆變器可以包括用于對直流母線電壓進(jìn)行逆變的逆變單元、第一緩沖單元和 [0008]根據(jù)本公開的緩沖電路和具有該緩沖電路的逆變器直接連接到直流母線正電壓 第一緩沖單元120和第二緩沖單元130。逆變單元110用于對直流母線電壓進(jìn)行逆變。在逆變單元110可以包括按順序串聯(lián)連接在直流母線正電壓端子Bus+和直流母線負(fù)電壓端子Bus-之間的第一外管111第一內(nèi)管112第二內(nèi)管113和第二外管114。第一緩沖單元120可以連接在直流母線負(fù)電壓端子Bus-和第一內(nèi)管112之間抑制第一內(nèi)管112的電壓應(yīng)力。第二緩沖單元130可以連接在直流母線正電壓端子Bus+和第二內(nèi)管113之間，用于抑制第二內(nèi)管113的電壓應(yīng)力。 [0031]如圖2所示，三電平逆變器中的逆變單元110中包括的第一內(nèi)管112、第二Field-EffectTransistor半導(dǎo)體-場效應(yīng)晶體管)器件。本公開對此并沒有特殊限制。例第一內(nèi)管112第二內(nèi)管113第一外管111和第二外管114也可以均采用(InsulatedGateBipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)器件。 MOSFET器件和二極管構(gòu)成所述二極管的陰極和陽極分別連接到MOSFET器件的源極和漏對應(yīng)于器件的集電極并且MOSFET器件的漏極對應(yīng)于器件的發(fā)射極。亦即當(dāng)采用器件時(shí)二極管的陰極和陽極可以分別連接到器件的集電極和發(fā)射極。 一般而言從市場上可得到的MOSFET器件或器件本身可能設(shè)置有如上所述的連接在源極和漏極或者集電極和發(fā)射極之間的二極管。在這種情況下第一內(nèi)管112第二內(nèi)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極管。另一方面如果MOSFET器件或器件本身沒有設(shè)置有如上所述的連接在[0034]具體地如2111可以包MOSFETQ1和二極D1。第二外管114可以包括MOSFET器件Q4和二極管D4。第一內(nèi)管112可以包括MOSFET器件Q2和二D2113MOSFETQ3D3。[0035]MOSFETQ1BusMOSFETQ2MOSFETQ2的漏極可以連接MOSFETQ3的源極。接到直流母線負(fù)電壓端子Bus-。接到中線N。[0037]兩個(gè)二極管D5D6可以在串聯(lián)連接之后與第一內(nèi)管112和第二內(nèi)管113串聯(lián)連接而形成的支路并聯(lián)連接并且位于兩個(gè)二極管D5和D6之間的節(jié)點(diǎn)可以連接到中線N。[0038]C1C2111112管113和第二外管114串聯(lián)連接而形成的支路并聯(lián)連并且位于兩個(gè)電容器C1和C2之N。[0039]110Bus+母線負(fù)電壓端子Bus-之間的直流母線電壓進(jìn)行逆并且通過電感器Lo和電容器Co進(jìn)行 Bus+器C3和作為第一緩沖二極管的二極管D7。第一放電單元可以包括作為第一放電二極管的二極管D9。二極管D9可以連接在位于電容器C3和二極管D7之間的節(jié)點(diǎn)和直流母線負(fù)電壓端子Bus-之間。C3的一端可以與二極管D7的陽極相并且直流母線負(fù)電壓端子Bus-可以與二極管D9的陽極相連接。[0045]D7容器C3作為緩沖電容器。將二者串聯(lián)連接在第一內(nèi)管112的兩用于抑制第一內(nèi)管112的電壓應(yīng)力。二極管D9連接在二極管D7的陽極與直流母線負(fù)電壓端子Bus-之C3[0046]第二緩沖支路可以包括串聯(lián)連接的作為第二緩沖電容器的電容器C4緩沖二極管的二極管D8。第二放電單元可以包括作為第二放電二極管的二極管D10。二極管D10可以連接在位于電容器C4和二極管D8之間的節(jié)點(diǎn)和直流母線正電壓端子Bus+之間。電容器C4的一端可以與二極管D8的陰極相并且直流母線正電壓端子Bus+可以與二極管D10的陰極相連接。采用電容器C4作為緩沖電容器。將二者串并聯(lián)連接在第二內(nèi)管113的兩端，用于抑制第二內(nèi)管113的電壓應(yīng)力。二極管D10連接在二極管D8的陰極與直流母線正電壓端子Bus+C4[0048]112113[0049]根據(jù)本公開的緩沖電路和具有該緩沖電路的逆變器能夠有效地抑制逆變器中的一內(nèi)管112串聯(lián)連接的電感器L2表示第一內(nèi)管112的寄二內(nèi)管113串聯(lián)連接的電感L3表示第二內(nèi)113的寄生電并且與第二外管114串聯(lián)連接的電感器L4示第二外管114D5串聯(lián)連接的電感器L5表示二極管D5的寄所示。電流將會依次流過中線N二極管D5電感器L5L2MOSFET器件Q2、電感器LoCoN。當(dāng)?shù)谝?12MOSFETQ2關(guān)斷后，該逆變器進(jìn)入第二模態(tài)。此電感器Lo的電流不能突流方向如圖5b所示。電流將會依次流過中N[0054]112MOSFETQ2VBus＝ 于母線電壓VBus。此D3和D4逐步開始換流。在開始的速度di/dt比較后逐二極管D3和D4上的電流等于電感電流。在此期間C3的MOSFET器件Q2的電壓始終被鉗位在一個(gè)較低的水平此時(shí)逆變器100處于第三模態(tài)。在第三模態(tài)流方向如圖7c所示。電流將會依次流過中線N二極管D4電感器L4、 緩沖單元120。當(dāng)?shù)谝粌?nèi)管112關(guān)斷通過第一緩沖單元120為電感器Lo上的電流提供112 圖8a和圖8b分別為圖2和圖3所示的逆變器的內(nèi)管電壓的波形圖。在圖8a和圖8b所示的坐標(biāo)軸中橫坐標(biāo)表示時(shí)間并且縱坐標(biāo)表示逆變器的內(nèi)管電壓值。通過實(shí)際測試可知圖2所示的不帶有緩沖電路的逆變器的內(nèi)管電壓應(yīng)力峰值最高可到652V(如圖)600VMOSFET持在440V左右(如圖8b所示)。比較圖8a和圖8b可知帶有緩沖電路之后逆變器的內(nèi)管電壓應(yīng)力明顯降低了小于MOSFET器件的額定電壓。因此該逆變器能夠正常工作。 所示的逆變器200與如圖3所示的逆變器100區(qū)別在于第一放電單元進(jìn)一步包括了作為第