一种增强Ⅰ型NPCIGBT并联使用拓扑对称性的连接电路的制作方法

文档序号:39298214发布日期:2024-09-06 01:12阅读:79来源:国知局

本发明涉及电力电子变换器,具体涉及一种增强ⅰ型npc igbt并联使用拓扑对称性的连接电路。


背景技术:

1、电力电子变换器厂家在不同场景下处理大功率时,难以用现有单个功率半导体器件来实现,电力电子变换器厂家通过选择多功率半导体器件并联的方式来提高自家产品的功率处理能力。

2、当单个电力半导体器件的电流额定值不能满足要求时,常采用两个或者多个器件并联来扩大器件工作电流。对于并联使用的功率器件,在各种工作状态下是否能够平均承担全部电流,而不存在部分器件过电流导致器件失效是急需解决的问题。


技术实现思路

1、为了解决现有技术的问题,本发明提供了一种增强ⅰ型npc igbt并联使用拓扑对称性的连接电路,包括:

2、多个并联的ⅰ型npc拓扑桥臂;

3、每个所述ⅰ型npc拓扑桥臂均包括:igbt集成模块;

4、所有igbt集成模块依次并联连接;

5、所有igbt集成模块分别与正母线、负母线和零电位连接,所有igbt集成模块各自并联,且所有igbt集成模块均与逆变桥口交流输出端ac连接;

6、所述零电位为正母线和负母线之间的连接点。

7、进一步地,所述igbt集成模块包括:t1a晶体管、t2a晶体管、t3a晶体管、t4a晶体管和二极管;

8、所述t1a晶体管的集电极与正母线连接,所述t1a晶体管的发射极与所述t2a晶体管集电极连接,所述t2a晶体管的发射极与所述t3a晶体管的集电极连接,所述t3a晶体管的发射极与所述t4a晶体管的集电极连接,所述t4a晶体管的发射极与负母线连接;

9、每个晶体管上均反向并联有一个所述二极管;

10、所述t1a晶体管上并联的二极管和所述t2a晶体管上并联的二极管之间串联;

11、所述t3a晶体管上并联的二极管和所述t4a晶体管上并联的二极管之间串联;

12、所述t1a晶体管的发射极和所述t2a晶体管的集电极的连接点与所述t3a晶体管的发射极和所述t4a晶体管的集电极的连接点之间并联有两个二极管,该两个二极管串联连接,且每个igbt集成模块上的该两个二极管之间的连接点均与零电位连接;

13、相邻igbt集成模块的t2a晶体管的发射极与t3a晶体管的集电极的连接点之间互相连接;

14、每个igbt集成模块的t2a晶体管的发射极与t3a晶体管的集电极的连接点均与逆变桥口交流输出端ac连接。

15、进一步地,所述二极管包括:d1a二极管、d2a二极管、d3a二极管、d4a二极管、d5a二极管和d6a二极管;

16、所述d1a二极管并联在t1a晶体管的集电极和t1a晶体管的发射极与t2a晶体管的集电极连线的连接点之间;

17、所述d2a二极管并联在t1a晶体管的发射极与t2a晶体管的集电极连线的连接点和t2a晶体管的发射极之间;

18、所述d3a二极管并联在t3a晶体管的集电极和t3a晶体管的发射极与t4a晶体管的集电极连线的连接点之间;

19、所述d4a二极管并联在t3a晶体管的发射极与t4a晶体管的集电极连线的连接点和t4a晶体管的发射极之间;

20、所述d5a二极管和所述d6a二极管串联;

21、所述d5a二极管的阴极与t1a晶体管的发射极和t2a晶体管的集电极的连接点相连接,所述d5a二极管的阳极与所述d6a二极管的阴极连接,所述d6a二极管的阳极与t3a晶体管的发射极和t4a晶体管的集电极的连接点相连接;

22、每个igbt集成模块上的d5a二极管和d6a二极管之间的连接点均与零电位连接;

23、相邻igbt集成模块的d1a二极管和d2a二极管之间的连接点之间连接;

24、相邻igbt集成模块的d3a二极管和d4a二极管之间的连接点之间连接。

25、进一步地,所述正母线和所述负母线之间连接有c1电容和c2电容;

26、所述c1电容的一端与所述正母线连接,所述c1电容的另一端与所述c2电容的一端连接,所述c2电容的另一端与所述负母线连接。

27、进一步地,所有igbt集成模块的各自并联时,相邻igbt集成模块的n1点并联,以及相邻igbt集成模块的n2点并联;

28、所述n1点为所述d1a二极管和所述d2a二极管之间的连接点,所述n2点为所述d3a二极管和所述d4a二极管之间的连接点。

29、本发明的有益效果:

30、通过由多个igbt集成模块组合成的ⅰ型npc拓扑多桥臂并联,同时并联n1、n2点,使用时可增强ⅰ型npc拓扑在多桥臂并联使用时的对称性,改善igbt并联均流效果,并在一定程度上抑制ac汇流排上的环流,在增大电力电子变换器功率处理能力的同时也提高了大功率电力电子变换器的安全性和可靠性。



技术特征:

1.一种增强ⅰ型npc igbt并联使用拓扑对称性的连接电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的增强ⅰ型npc igbt并联使用拓扑对称性的连接电路,其特征在于,所述igbt集成模块包括:t1a晶体管、t2a晶体管、t3a晶体管、t4a晶体管和二极管;

3.根据权利要求2所述的增强ⅰ型npc igbt并联使用拓扑对称性的连接电路,其特征在于,所述二极管包括:d1a二极管、d2a二极管、d3a二极管、d4a二极管、d5a二极管和d6a二极管;

4.根据权利要求3所述的增强ⅰ型npc igbt并联使用拓扑对称性的连接电路,其特征在于,所有igbt集成模块的各自并联时,相邻igbt集成模块的n1点并联,以及相邻igbt集成模块的n2点并联;

5.根据权利要求1所述的增强ⅰ型npc igbt并联使用拓扑对称性的连接电路,其特征在于,所述正母线和所述负母线之间连接有c1电容和c2电容;


技术总结
本发明公开了一种增强Ⅰ型NPC IGBT并联使用拓扑对称性的连接电路,属于电力电子变换器技术领域,包括:多个并联的Ⅰ型NPC拓扑桥臂;每个所述Ⅰ型NPC拓扑桥臂均包括:IGBT集成模块;所有IGBT集成模块依次并联连接;所有IGBT集成模块分别与正母线、负母线和零电位连接,所有IGBT集成模块各自并联,且所有IGBT集成模块均与逆变桥口交流输出连接;所述零电位为正负母线之间的中点;通过将多个Ⅰ型NPC拓扑桥臂的N1、N2点各自并联,可增强Ⅰ型NPC拓扑在电力电子变换器上多桥臂并联使用时的对称性,改善IGBT并联均流效果,并在一定程度上抑制AC汇流排上的环流。

技术研发人员:张明栋
受保护的技术使用者:西安奇点能源股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/5
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