一种逆变器的控制方法、装置及不间断电源的制作方法

文档序号:9473706阅读:1052来源:国知局
一种逆变器的控制方法、装置及不间断电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种包含RB-1GBT的逆变器的控制方法、装置及不间断电源。
【背景技术】
[0002]三电平拓扑具有耐压等级高、电压和电流的畸变率低的特点,传统的三电平结构可以分为二极管箝位式、电容箝位式和级联式,其中二极管箝位式结构简单、应用广泛,得到了普遍的关注。从二极管钳位式拓扑衍生出来的T型三电平逆变器在低开关频率比二极管钳位式拓扑有效率优势,因此逐渐被业界广泛使用。传统T型三电平逆变拓扑辅助桥臂采用两个功率开关器件首尾相连,而目前的一种T型三电平逆变拓扑,如图1所示,辅助桥臂采用RB-1GBT(反向阻断绝缘栅双极性晶体管,Reversing Blocking Insulated GateBipolar Transistor),即开关管T2和开关管Τ3并联组成,RB-1GBT由于其工艺及结构的特殊性,使得损耗优于其他厂家同等功率等级功率器件。传统的IGBT和RB-1GBT的主要区别是RB-1GBT的反向阻断能力。普通IGBT不具备反向阻断能力。RB-1GBT具备承受反向耐压的能力,因此不需要反并二极管。
[0003]图1所示的T型三电平逆变拓扑在发生过流时,会关断开关管Tl、开关管Τ2、开关管Τ3和开关管Τ4。在发生正向过流,即电流从T型三电平逆变拓扑的输出端OUT流向中性点N(在输出端OUT与中性点N之间串联有滤波器和负载,图1中未示出)时,图1所示的T型三电平逆变拓扑通过二极管D2进行续流,因此,输出端OUT的被拉至负母线BUS-电压,开关管Τ3承受的反向电压为正、负母线电压之差的一半。在发生负向过流,即电流从T型三电平逆变拓扑的中性点N流向输出端OUT(在输出端OUT与中性点N之间串联有滤波器和负载,图1中未示出)时,图1所示的T型三电平逆变拓扑通过二极管Dl进行续流,因此,输出端OUT的被拉至正母线BUS+电压,开关管Τ2承受的反向电压为正、负母线电压之差的一半。
[0004]由于RB-1GBT在承受反向电压,会有反向漏电流,而反向漏电流会导致RB-1GBT的温度急剧上升,最终可能导致RB-1GBT过热失效,给其应用造成了很大难度。
[0005]综上所述,现有的采用RB-1GBT并联的T型三电平逆变拓扑在发生过流时,其中的RB-1GBT会承受反向电压,从而产生反向漏电流,这会导致RB-1GBT的温度急剧上升,最终可能导致RB-1GBT过热失效。

【发明内容】

[0006]本发明实施例提供了一种包含RB-1GBT的逆变器的控制方法、装置和不间断电源,用以解决现有的采用RB-1GBT并联的T型三电平逆变拓扑在发生过流时,其中的RB-1GBT会承受反向电压,从而产生反向漏电流的问题。
[0007]基于上述问题,本发明实施例提供的一种包含RB-1GBT的逆变器的控制方法,包括:
[0008]确定T型三电平逆变器发生过流,且所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管处于接收到控制信号的状态;
[0009]停止向所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号;
[0010]从所述停止向所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号的时刻起,经过第一预设时长后,向所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上承受反向电压的开关管输出开通信号,所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上的开关管为RB-1GBT。
[0011]本发明实施例提供的一种包含RB-1GBT的逆变器的控制装置,包括:
[0012]确定模块,用于确定T型三电平逆变器发生过流,且所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管处于接收到控制信号的状态;
[0013]控制模块,用于停止向所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号;从所述停止向所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号的时刻起,经过第一预设时长后,向所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上承受反向电压的开关管输出开通信号,所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上的开关管为RB-1GBT。
[0014]本发明实施例提供的一种不间断电源,包括包含RB-1GBT的T型三电平逆变器和控制器,所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上的开关管为RB-1GBT ;所述控制器,用于确定T型三电平逆变器发生过流,且所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管处于接收到控制信号的状态;停止向所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号;从所述停止向所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号的时刻起,经过第一预设时长后,向所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上承受反向电压的开关管输出开通信号;
[0015]所述T型三电平逆变器,用于在所述控制器的控制下将直流电压转换为交流电压。
[0016]本发明实施例的有益效果包括:
[0017]本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法、装置和不间断电源,由于在T型三电平逆变器发生过流时,会停止向该T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号,并且从停止向所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管输出控制信号的时刻起,经过第一预设时长后,会向所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上承受反向电压的开关管输出开通信号,该T型三电平逆变器中的辅助桥臂上的开关管为RB-1GBT,这也就是说,该方法会在T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管关断后,使得所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上承受反向电压的RB-1GBT导通,从而使得该承受反向电压的RB-1GBT不再承受反向电压,避免了漏电流的产生,进而避免了该承受反向电压的RB-1GBT的温度急剧上升,保护了该RB-1GBT。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中的包含RB-1GBT的T型三电平逆变器的结构示意图;
[0019]图2为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的T型三电平逆变器的结构示意图;
[0020]图3为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之一;
[0021]图4a为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之二 ;
[0022]图4b为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之三;
[0023]图5a为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之四;
[0024]图5b为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之五;
[0025]图5c为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之六;
[0026]图6a为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之七;
[0027]图6b为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之八;
[0028]图6c为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法的流程图之九;
[0029]图7为本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制装置的结构图示意图。
【具体实施方式】
[0030]本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的控制方法、装置和不间断电源,在T型三电平逆变器发生过流时,会将T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管关断,并在所述T型三电平逆变器中的主桥臂上的开关管关断后,会使得所述T型三电平逆变器中的辅助桥臂上承受反向电压的开关管导通,由于该T型三电平逆变器中的辅助桥臂上的开关管为RB-1GBT,这会使得该承受反向电压的RB-1GBT不再承受反向电压,避免了漏电流的产生,进而避免了该承受反向电压的RB-1GBT的温度急剧上升,保护了该RB-1GBT。
[0031]本发明实施例提供的包含RB-1GBT的逆变器的保护方法应用于图2所示的T型三电平逆变电路中,图2所示的T型三电平逆变电路中包括控制器21、滤波器22和负载23和T型三电平逆变器,其中,T型三电平逆变器接收正直流母线BUS+和负直流母线BUS-上的直流电压,并向负载23输出交流电压;T型三电平逆变器中包括第一开关管Tl、第二开关管Τ2、第三开关管Τ3、第四开关管Τ4、与第一开关管Tl反并联的第一二极管Dl和与第四开关管Τ4反并联的第二二极管D2,其中,第二开关管Τ2和第三开关管Τ3位于T型三电平逆变器的辅助桥臂上,第二开关管Τ2和第三开关管Τ3均为RB-1GBT,第一开关管Tl和第四开关管Τ4位于T型三电平逆变器的主桥臂上,第一开关管Tl和第四开关管Τ4均为传统的IGBT0图2中还包括串联在正直流母线BUS+和负直流母线BUS-之间的第一电容Cl和第二电容C2,第一电容Cl与第二电容C2相连的点为中点N。
[0032]下面结合说明书附图,对本发明实施例提供的一种包含RB-1GBT的逆变器的控制方法、
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