一种二极管钳位功率开关串联高压逆变器及其拓扑结构

摘要

本发明公开的一种二极管钳位功率开关串联高压逆变器及用于二极管钳位功率开关串联高压逆变器的拓扑结构，属于电力电子应用技术领域。本发明公开的拓扑结构用于使拓扑结构所包含的电容之间的电压均衡和使功率开关之间的电压均衡，同时所述的拓扑结构分别与辅助电路结合使用可实现限制拓扑结构所包含的功率开关两端电压。本发明还公开基于上述的拓扑结构实现的一种二极管钳位功率开关串联高压逆变器和一种三相二极管钳位功率开关串联高压逆变器。本发明要解决的技术问题是提供一种可实现串联功率开关的两端电压均衡，并限制功率开关两端电压，满足高压大功率应用的二极管钳位功率开关串联高压逆变器及相应的拓扑结构。

主权项

一种用于二极管钳位功率开关串联高压逆变器的拓扑结构，其特征在于：由偶数个二极管钳位功率开关串联均压单元串联组成，所述的单个二极管钳位功率开关串联均压单元包括功率开关T_i(1≤i≤2n)、钳位二极管D_i1(1≤i≤2n)、钳位电容C_i(1≤i≤2n)和续流二极管D_i2(2≤i≤2n)，功率开关T_i(1≤i≤2n)的集电极与钳位电容C_i(1≤i≤2n)的一端相连，钳位电容C_i(1≤i≤2n)的另一端与钳位二极管D_i1(1≤i≤2n)的阳极相连，钳位二极管D_i1(1≤i≤2n)的阴极与功率开关T_i(1≤i≤2n)的发射极相连，续流二极管D_i2(2≤i≤2n)的阳极与钳位二极管D_i1(2≤i≤2n)的阳极相连；在组成拓扑结构时，第一个二极管钳位功率开关串联均压单元仅由功率开关T₁、钳位二极管D₁₁和钳位电容C₁所组成；相邻的两个二极管钳位功率开关串联均压单元组成二极管钳位功率开关串联均压单元组，相邻的两个二极管钳位功率开关串联均压单元的连接关系为：续流二极管D_(i+1)2(1≤i≤2n‑1)的阴极与钳位二极管D_i1(1≤i≤2n‑1)的阳极相连，功率开关T_i(1≤i≤2n‑1)的发射极与功率开关T_(i+1)(1≤i≤2n‑1)的集电极相连；所述二极管钳位功率开关串联均压单元组用于使单元组内所包含的两个电容之间的电压均衡和使功率开关之间的电压均衡，同时用于限制单元组内所包含的功率开关两端电压。