[发明专利]一种三电平组合容错逆变电路

说明书

公开一种三电平组合容错逆变电路，包括三相桥臂容错模块和变压器容错模块。利用变压器在逆变电路正常工作时对三相输出电压波形进行优化；故障后，将故障桥臂切除，可利用桥臂部分结构实现单臂、双臂、以及三臂故障容错；可利用变压器将两相电压合成三相进行输出，实现单相容错保证电路正常工作。三相电平逆变电路容错拓扑具有良好的容错功能，且控制与拓扑结构简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及三相逆变电路技术，具体涉及一种由逆变电路功率桥臂以及变压器组合的新型逆变电路容错拓扑结构。

背景技术

三相逆变电路若要实现容错功能往往需要增加较多的功率管以增加冗余桥臂，从而在逆变电路故障时实施容错控制。相对于传统的两电平逆变电路，多电平逆变电路具有良好的容错性能，在这种电路中，每种电压矢量均有冗余矢量来保证电路的容错运行。但是，多电平逆变电路中功率管较多，因而控制较为复杂，并且往往需要为电路故障前、后设计不同的控制策略，实际应用较为复杂。冗余桥臂在电路正常工作时往往作用不是很大，若仅仅用于备份故障桥臂，不仅导致控制策略复杂，而且增加了经济成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种三电平组合容错逆变电路，包括用于实现某一相或多相桥臂单管或多管故障的容错功能的三相桥臂容错模块，和在某一相整个桥臂出现故障后，由剩余两相电路实现输出三相电压的输出功能的变压器容错模块，其中

三相桥臂容错模块分为4个桥臂，第一桥臂为中位点调节桥臂，由自上而下的四个功率管S₁、S₂、S₃、S₄和它们各自的反并联二极管、以及钳位电容C组成；每个功率管的集电极接反并联二极管的负极，发射极接反并联二极管的正极，形成一个功率管单元，因此，自上而下共形成相串联的四个功率管单元：功率管S₁单元、S₂单元、S₃单元和S₄单元；其中，由上至下，功率管S₁的集电极与电源正极相连，功率管S₁的发射极与功率管S₂的集电极相连，功率管S₂的发射极与功率管S₃的集电极相连，功率管S₃的发射极与功率管S₄的集电极相连，功率管S₄的发射极接地；并且，钳位电容C的“+”端与功率管S₁的发射极连接，钳位电容C的“-”端与功率管S₃的发射极连接；将功率管S₂的发射极与功率管S₃的集电极之间的连接点，以下将这样的连接点称为两个功率管的“中点”，定义为点O；