一种带有自平衡辅助桥臂的五电平中点钳位逆变器拓扑

摘要

本发明公开了一种带有自平衡辅助桥臂的五电平中点钳位逆变器拓扑，主要应用于大功率风电系统、中高压电机调速领域以及大功率有源滤波、无功补偿等场合。该拓扑主电路包括直流母线电容、自平衡飞跨电容辅助桥臂和5L-NPC逆变器。飞跨电容辅助桥臂的引入主要用以解决5L-NPC逆变器固有的直流母线电容中点的电位失衡问题。传统辅助电路是利用受控电压源在一个电抗器上产生电流来抵消逆变器中点的失衡电流，进而实现电位的平衡。与此不同，本发明提出的自平衡辅助电路是利用逆变器中点失衡电流自身给两个飞跨电容充放电，并使飞跨电容的电压保持恒定，进而利用电容钳位原理来自动实现中点电位的平衡。

主权项

一种带有自平衡辅助桥臂的五电平中点钳位逆变器拓扑，其特征在于：包括直流母线电容(1)、自平衡飞跨电容辅助桥臂(3)和5L‑NPC逆变器(2)，所述自平衡飞跨电容辅助桥臂(3)包括接在PO点之间的上三电平飞跨电容辅助桥臂以及接在ON点之间的下三电平飞跨电容辅助桥臂，所述P点为直流母线正端，所述O点为直流母线电容(1)的中点，所述N点为直流母线负端，上三电平飞跨电容辅助桥臂的中点A与下三电平飞跨电容辅助桥臂的中点B之间跨接有相互串联的钳位电容C_f3和电阻R，直流母线电容(1)以及自平衡飞跨电容辅助桥臂(3)通过P点、N点、A点、B点以及O点为5L‑NPC逆变器(2)提供五电平。