T型三电平逆变器采样电路及装置的制作方法

本申请属于电流采样，尤其涉及一种t型三电平逆变器采样电路及装置。

背景技术：

1、针对目前的t型三电平全桥逆变电路，在将直流电进行逆变转换得到交流电的过程中，通常会在逆变电路的输出端与交流负载之间进行电流采样。

2、在相关技术中，电流采样的方式可以是在逆变电路的输出端与交流负载之间设置霍尔电流传感器进行电流输出电流的采样，也可以是在逆变电路的三相输出端与交流负载的三相供电端之间分别串联三个采样电阻，通过采样电阻进行输出电流的采样。

3、然而，上述利用霍尔电流传感器实现电流采样的成本较高，基于节省成本的考量，通常不会采用这种电流采样方式。而设置采样电阻的采样方式中，由于流过采样电阻的电流较大，在电流通过采样电阻时，将会产生一定的热量。由于部分电能转换为热量进行散发，不仅会导致周围温度升高，对于散热量有了更高的要求，还会在采样电阻上产生一定功率的热损耗，导致t型三电平逆变器的转换效率下降。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种t型三电平逆变器采样电路及装置，能够解决相关技术中的采样方式会产生较大的发热量，从而影响散热，并且产生的热损耗导致逆变转换效率下降的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种t型三电平逆变器采样电路，t型三电平逆变器采样电路包括：

3、三个桥臂组，每个桥臂组包括串联的上桥臂和下桥臂，每个桥臂组的上桥臂用于与第一电压端连接、每个桥臂组的下桥臂用于与第二电压端连接，三个桥臂组的公共节点分别用于与负载的三相供电端连接；

4、两个母线电容，两个母线电容串联连接于第一电压端和第二电压端之间；

5、三个中点连接模块，三个中点连接模块分别连接于两个母线电容的公共节点与三个桥臂组的公共节点之间；三个中点连接模块分别用于为三个桥臂组进行续流；

6、采样模块，包括与三个桥臂组分别对应的三个采样单元，每个采样单元与对应的中点连接模块串联；采样模块用于在中点连接模块续流时进行电流采样。

7、在一些实施例中，中点连接模块包括相对串联连接的第一开关器件和第二开关器件；其中，

8、在同一时刻下，第一开关器件与对应的上桥臂中，至少一个为断开状态；第二开关器件与对应的下桥臂中，至少一个为断开状态。

9、在一些实施例中，第一开关器件包括并联的第一晶体管和第一续流模块，第二开关器件包括并联的第二晶体管和第二续流模块；其中，

10、第一续流模块用于沿两个母线电容的公共节点至桥臂组的公共节点的电流方向进行续流，第二续流模块用于沿桥臂组的公共节点至两个母线电容的公共节点的电流方向进行续流。

11、在一些实施例中，第一开关器件接收的控制信号与对应的上桥臂接收的控制信号相反，第二开关器件接收的控制信号与对应的下桥臂接收的控制信号相反。

12、在一些实施例中，第一晶体管的第一端与两个母线电容的公共节点连接，第一晶体管的第二端与第二晶体管的第一端连接，第二晶体管的第二端与对应的桥臂组的公共节点连接；

13、第一续流模块包括第一二极管，第一二极管的阳极与第一晶体管的第一端连接，第一二极管的阴极与第一晶体管的第二端连接；

14、第二续流模块包括第二二极管，第二二极管的阳极与第二晶体管的第二端连接，第二二极管的阴极与第二晶体管的第一端连接。

15、在一些实施例中，采样单元包括；

16、采样电阻，采样电阻串联于第一晶体管与两个母线电容的公共节点之间，或者，采样电阻串联于第二晶体管与对应的桥臂组的公共节点之间。

17、在一些实施例中，第一开关器件和第二开关器件一致，上桥臂与下桥臂一致。

18、在一些实施例中，上桥臂、下桥臂、第一开关器件和第二开关器件包括具有体二极管的igbt。

19、第二方面，本申请实施例提供了一种t型三电平逆变器采样装置，包括电流采样芯片以及第一方面的t型三电平逆变器采样电路，t型三电平逆变器采样电路中的三个采样单元分别与电流采样芯片连接。

20、与现有技术相比，本申请实施例提供的t型三电平逆变器采样电路及装置，通过将采样单元串联在中点连接模块所在的续流回路中，仅在中点连接模块起到续流作用时，对应的采样单元才能够对流过的电流进行采样。相比于相关技术中采样电阻的全周期采样，上述实施例中的采样单元仅在单个周期内的续流阶段内对电流进行采样，能够减小电流采样的时长，降低单个周期内的平均采样电流，从而减小采样单元在单个周期内的热功率，减小采样单元的发热量。通过降低采样单元的发热量，不仅能够减小装置的散热需求，还能够降低热损耗，提升逆变过程的转换效率。

技术特征：

1.一种t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述t型三电平逆变器采样电路包括：

2.根据权利要求1所述的t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述中点连接模块包括相对串联连接的第一开关器件和第二开关器件；其中，

3.根据权利要求2所述的t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述第一开关器件包括并联的第一晶体管和第一续流模块，所述第二开关器件包括并联的第二晶体管和第二续流模块；其中，

4.根据权利要求3所述的t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述第一开关器件接收的控制信号与对应的上桥臂接收的控制信号相反，所述第二开关器件接收的控制信号与对应的下桥臂接收的控制信号相反。

5.根据权利要求3所述的t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述第一晶体管的第一端与所述两个母线电容的公共节点连接，所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第一端连接，所述第二晶体管的第二端与对应的桥臂组的公共节点连接；

6.根据权利要求5所述的t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述采样单元包括；

7.根据权利要求3所述的t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述第一开关器件和所述第二开关器件一致，所述上桥臂与所述下桥臂一致。

8.根据权利要求7所述的t型三电平逆变器采样电路，其特征在于，所述上桥臂、所述下桥臂、所述第一开关器件和所述第二开关器件包括具有体二极管的igbt。

9.一种t型三电平逆变器采样装置，其特征在于，包括电流采样芯片以及权利要求1-8中任一项所述的t型三电平逆变器采样电路；所述t型三电平逆变器采样电路中的三个采样单元分别与所述电流采样芯片连接。

技术总结
本申请公开了一种T型三电平逆变器采样电路及装置。电路包括：三个桥臂组，上桥臂用于与第一电压端连接、下桥臂用于与第二电压端连接；两个母线电容串联连接于第一电压端和第二电压端之间；三个中点连接模块分别连接于两个母线电容的公共节点与三个桥臂组的公共节点之间；采样模块，包括与三个桥臂组分别对应的三个采样单元，每个采样单元与对应的中点连接模块串联；采样模块用于在中点连接模块续流时进行电流采样。根据本申请实施例，能够降低采样单元的功率，减小采样单元的发热量，提升逆变转换的效率。

技术研发人员：李文江
受保护的技术使用者：苏州华太电子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4