一种谐振直流环节三电平软开关逆变电路

摘要

本发明公开了一种谐振直流环节三电平软开关逆变电路，它具有结构简单、控制方便的特点，它包括直流电源、辅助谐振电路、二极管箝位型三相三电平脉宽调制逆变器和三相阻感性负载，辅助谐振电路中，包括四个具有分压作用的电解电容、六个辅助开关、六个二极管、两个谐振电容和两个谐振电感，三电平逆变器主开关需要切换时，通过谐振电容C_r1和谐振电感L_r1之间的谐振使谐振电容C_r1的端电压下降到零，或是通过谐振电容C_r2和谐振电感L_r2之间的谐振使谐振电容C_r2的端电压下降到零，来实现主开关的零电压切换。本发明实现将谐振直流环节软开关拓扑结构拓展到二极管箝位型三相三电平逆变器中的目的，减少了辅助开关器件的数量，降低了硬件成本，操控也更加简单。

主权项

一种谐振直流环节三电平软开关逆变电路，它的主电路包括一个直流电源（1）、一个二极管箝位型三相三电平脉宽调制逆变器（3）和三相阻感性负载（4），其特征在于：在直流环节添加的辅助谐振电路（2）中，有四个具有分压作用的电解电容、六个辅助开关、六个二极管、两个谐振电容和两个谐振电感；在直流母线之间串联了四个电解电容C₁、C₂、C₃和C₄，辅助开关S_a1、S_a2、S_a3，S_a4、S_a5和S_a6分别反并联二极管D_a1、D_a2、D_a3，D_a4、D_a5和D_a6；二极管D_a1的阴极与直流母线的P1极相连，二极管D_a1的阳极与直流母线的P2极相连，开关器件S_a1的集电极与二极管D_a1的阴极相连，开关器件S_a1的发射极与二极管D_a1的阳极相连，开关器件S_a2的发射极与直流母线的P2极相连，二极管D_a2的阳极与开关器件S_a2的发射极相连，二极管D_a2的阴极与开关器件S_a2的集电极相连，开关器件S_a2的集电极与开关器件S_a3的集电极相连，二极管D_a3的阴极与开关器件S_a3的集电极相连，二极管D_a3的阳极与开关器件S_a3的发射极相连，S_a3的发射极与谐振电感L_r1的一端相连，谐振电感L_r1的另一端与电解电容C₂的正极相连，电解电容C₂的正极与电解电容C₁的负极相连，电解电容C₁的正极与直流母线的P1极相连；二极管D_a4的阴极与直流母线的N2极相连，二极管D_a4的阳极与直流母线的N1极相连，开关器件S_a4的集电极与二极管D_a4的阴极相连，开关器件S_a4的发射极与二极管D_a4的阳极相连，开关器件S_a6的发射极与直流母线的N2极相连，二极管D_a6的阳极与开关器件S_a6的发射极相连，二极管D_a6的阴极与开关器件S_a6的集电极相连，开关器件S_a6的集电极与开关器件S_a5的集电极相连，二极管D_a5的阴极与开关器件S_a5的集电极相连，二极管D_a5的阳极与开关器件S_a5的发射极相连，开关器件S_a5的发射极与谐振电感L_r2的一端相连，谐振电感L_r2的另一端与电解电容C₄的正极相连，电解电容C₄的正极与电解电容C₃的负极相连，电解电容C₃的正极与电解电容C₂的负极相连，电解电容C₄的负极与直流母线的N1极相连；谐振电容C_r1的一端与直流母线的P2极相连，谐振电容C_r1的另一端与谐振电容C_r2的一端相连，谐振电容C_r2的另一端与直流母线的N2极相连，谐振电容C_r1和谐振电容C_r2的连接点再与电解电容C₂和电解电容C₃的连接点相连，直流母线的P1极与直流电源的正极相连，直流母线的P2极与逆变桥的正端相连，直流母线的N1极与直流电源的负极相连，直流母线的N2极与逆变桥的负端相连。