[发明专利]功率单元及使用该功率单元的多相电力驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及功率单元领域，更特别地，涉及级联型多相电力驱动器中使用的功率单元。

背景技术

级联型多相电力驱动器在工业上用来向交流电动机提供可变电力。这些相同的驱动器可以用在不具体涉及电动机但需要可变输出电压或频率的其他应用中。典型的驱动器具有交流输入电源和一些类型的转换装置，转换装置常使用固态器件，用于将固定的交流输入电压转换成可变电压和/或可变频率的输出。美国专利5,625,545中描述了这样一种类型的驱动器，通过引用的方式将该专利合并于此。该专利描述了被用作驱动器的电源，该电源使用若干被布置成产生三相交流输出的功率单元。这样的多个串联的功率单元可用于提供比单个功率单元更高的电压输出。

IGBT模块传统上被用于功率单元中的功率开关。例如，62mm外壳中双IGBT模块的价格非常有竞争优势，但是仅能提供最多400A的额定值。这进一步限制了级联型多相电力驱动器的功率单元的电流额定值。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种功率单元，包括：多相桥式整流器、平滑滤波器、和多个H桥逆变器；所述多相桥式整流器具有能够电连接到多相交流电源的输入端；所述平滑滤波器连接到所述多相桥式整流器的输出端；其中：所述多个H桥逆变器的输入端子与所述平滑滤波器并联地电连接；所述多个H桥逆变器的输出端子并联地电连接并适于向交流负载提供单相输出。由于所述功率单元具有一个三相桥式整流器，因此，通过使用所述功率单元，有助于消除在多于一个的三相桥式整流器中出现的均流问题。此外，通过在功率单元中使用并联地电连接的三个H桥逆变器，所述功率单元的电流等级相比于具有一个H桥逆变器的功率单元的电流等级得以提高。优选地，可以将多个预充电的电阻器分别布置在多相桥式整流器的多个桥臂的各个的输出端与多个电容器组的各个之间。

附图说明

根据附图示出的优选的示例性实施例，下文将对本发明的主题进行更详细的说明，其中：

图1示出了每相具有三个功率单元的级联型多相驱动器的功率电路图；

图2示出了如图1所示的典型的功率单元；

图3A示出了根据本发明实施例的功率单元；

图3B示出了根据本发明另一个实施例的功率单元，该功率单元可代替图3A的功率单元；

图3C示出了根据本发明另一个实施例的功率单元；

图4A示出了根据图3A的具有栅极驱动器的功率单元；以及

图4B示出了根据图4A的功率单元的驱动电路。

以简要的形式在附图标记列表中列出附图中使用的附图标记及其含义。原则上，附图中相同的部件具有相同的附图标记。

具体实施方式