一种母线中点平衡拓扑电路的制作方法

本实用新型属于中点电位平衡控制技术领域，具体涉及一种母线中点平衡拓扑电路。

背景技术：

三电平拓扑因其高效率、负载适应性好等优点已广泛应用于光伏、UPS及储能等领域，但双边电压均衡是其存在的一个比较严重的问题。

目前对于双边母线均衡的解决方案有很多种，被动式均衡是采用电阻能耗的方式，此种均衡电路属于能耗式，效率较低。主动式均衡电路中开通与关断时承受双边母线电压，损耗较大，效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种母线中点平衡拓扑电路，将多余能量从电压高的一侧转移到电压低的一侧，保护了开关器件，降低了损坏风险和开关损耗。

本实用新型采用以下技术方案：

一种母线中点平衡拓扑电路，包括典型T型三电平电路，典型T型三电平电路由AC、电容C3、电感L1、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、电容C1和电容C2组成，AC、开关管Q1、开关管Q4、电容C1、电容C2和电容C3与中点平衡电路连接构成母线中点平衡拓扑电路。

具体的，AC的一端分两路，一路与电容C3的一端连接，另一路经电感L1 分三路，分别与开关管Q1的发射极、开关管Q2的集电极和开关管Q3的集电极连接，开关管Q3的发射极与开关管Q4的发射极连接，开关管Q4的集电极与 AC和电容C3的另一端以及中点平衡电路共地；

开关管Q1的集电极分两路，一路与中点平衡电路连接，另一路与电容C1 的一端连接，电容C1的另一端分三路，一路与开关管Q4的集电极连接，第二路与中点平衡电路连接，第三路与电容C2的一端连接，电容C2的另一端分两路，一路与中点平衡电路连接，另一路与开关管Q2的发射极连接。

具体的，中点平衡电路由开关管Q5、开关管Q6、开关管Q7、开关管Q8和电感L2构成，开关管Q5的发射极分三路，分别与电感L2的一端、开关管Q7 的集电极和开关管Q6的集电极连接，开关管Q7的发射极与开关管Q8的发射极连接。

进一步的，开关管Q8的集电极分四路，分别与电容C1、电容C2和开关管 Q4的集电极连接并接地。

进一步的，开关管Q5的集电极分两路，分别与电容C1和开关管Q1的集电极连接。

进一步的，开关管Q6的发射极分两路，分别与电容C2和开关管Q2的发射极连接。

进一步的，电感L2的另一端分别与AC、电容C3的另一端以及开关管Q4 的集电极共地连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型母线中点平衡拓扑电路，摒弃了使用电阻消耗能量的损耗式方案，引入主动均衡概念，将多余能量从电压高的一侧转移到电压低的一侧，通过增加两个开关管，使得开关管Q5和Q6的导通关断时不必承受过大压降，保护了开关器件，降低了损坏风险和开关损耗，不用增加额外的控制负担，明显降低了控制电路的复杂程度，避免了采用价格较为昂贵、体积较大的高耐压开关管，降低了实施成本。

综上所述，本实用新型拓扑电路成本低、能耗低且具有高可靠性。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型母线中点平衡拓扑电路图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型公开了一种母线中点平衡拓扑电路，包括由AC、电容C3、电感L1、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、电容C1 和电容C2构成了典型T型三电平电路；开关管Q5、开关管Q6、开关管Q7、开关管Q8和电感L2组成中点平衡电路。

AC的一端分两路，一路与电容C3的一端连接，另一路经电感L1分三路，分别与开关管Q1的发射极、开关管Q2的集电极和开关管Q3的集电极连接，开关管Q3的发射极与开关管Q4的发射极连接，开关管Q4的集电极与AC和电容 C3的另一端以及中点平衡电路共地；

开关管Q1的集电极分两路，一路与中点平衡电路连接，另一路与电容C1 的一端连接，电容C1的另一端分三路，一路与开关管Q4的集电极连接，第二路与中点平衡电路连接，第三路与电容C2的一端连接，电容C2的另一端分两路，一路与中点平衡电路连接，另一路与开关管Q2的发射极连接。

开关管Q8的集电极分四路，分别与电容C1、电容C2和开关管Q4的集电极连接并接地。

开关管Q5的集电极分两路，分别与电容C1和开关管Q1的集电极连接。

开关管Q6的发射极分两路，分别与电容C2和开关管Q2的发射极连接。

电感L2的另一端分别与AC、电容C3的另一端以及开关管Q4的集电极共地连接。

工作过程如下：

当电容C1电压高时：开关管Q5导通，电容C1对电感L2放电；而后开关管Q5关断，开关管Q7、开关管Q8、电感L2续流；续流结束后，开关管Q6导通，电感L2对电容C2充电；

当电容C2电压高时：开关管Q6导通，电容C2对电感L2放电；而后开关管Q6关断，开关管Q7、开关管Q8、电感L2续流；续流结束后，开关管Q5导通，电感L2对电容C1充电。

本电路较之被动式均衡电路，摒弃了使用电阻消耗能量的损耗式方案，引入主动均衡概念，将多余能量从电压高的一侧转移到电压低的一侧。较之于主动式均衡电路引入了Q7，Q8两个开关管，使得Q5、Q6的导通关断时不必承受过大压降，保护了开关器件，降低了损坏风险和开关损耗。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。