[发明专利]尖峰电压无损异步吸收电路和NPC三电平电路

权利要求书

1.一种尖峰电压无损异步吸收电路，其特征在于，包括与开关器件串联的第二二极管、总线电容、第三二极管和吸收电容，所述开关器件和第二二极管的阳极的公共交点与吸收电容和第三二极管的阴极的公共交点之间反向连接有第一二极管，所述开关器件的接通或者断开由脉冲驱动信号控制；

在开关器件断开时，所述第一二极管、吸收电容构成充电回路，用于使吸收电容通过第一二极管吸收开关器件在断开时产生的尖峰电压能量；

在开关器件接通时，所述吸收电容、开关器件、第二二极管、总线电容和第三二极管构成单向放电回路，用于使吸收电容通过开关器件、第二二极管和第三二极管对总线电容进行单向放电，以使吸收电容的电压能量反馈到总线电容上，以实现电压能量的无损吸收。

2.如权利要求1所述的尖峰电压无损异步吸收电路，其特征在于，所述充电回路和/或单向放电回路串联有电阻、电感和/或开关器件。

3.如权利要求1或2所述的尖峰电压无损异步吸收电路，其特征在于，所述开关器件为结型场效应晶体管、双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、V型槽场效应晶体管、二极管、变压器、晶闸管或光电耦合器。

4.如权利要求1所述的尖峰电压无损异步吸收电路，其特征在于，所述充电回路和所述单向放电回路中的至少一个二极管采用结型场效应晶体管、双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管或V型槽场效应晶体管替代，当替代充电回路中的至少一个二极管时，所述结型场效应晶体管、双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管或V型槽场效应晶体管的导通方向与充电回路的电流方向相同；当替代单向放电回路中的至少一个二极管时，所述结型场效应晶体管、双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管或V型槽场效应晶体管的导通方向与单向放电回路的电流方向相同。

5.如权利要求4所述的尖峰电压无损异步吸收电路，其特征在于，所述绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管集成有二极管。

6.如权利要求5所述的尖峰电压无损异步吸收电路，其特征在于，所述充电回路和所述单向放电回路中的至少一个二极管采用集成有二极管的绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管替代时，在使用绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管的导通特性时，绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管的导通方向与充电回路或者单向放电回路的电流方向相同；在使用二极管的单向导通特性时，绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管中集成的二极管的导通方向与充电回路或者单向放电回路的电流方向相同。

7.如权利要求1所述的尖峰电压无损异步吸收电路，其特征在于，所述单向放电回路中的至多一个二极管采用电阻或者电感替代。

8.一种NPC三电平电路，包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第一钳位二极管、第二钳位二极管、第一总线电容、第二总线电容、主功率电感和第一电容，每一个所述开关器件的控制端由脉冲驱动信号控制，所述第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件的输出端串接后与第一总线电容和第二总线电容串联，所述第一钳位二极管反向连接在第一开关器件和第二开关器件的公共交点与第一总线电容和第二总线电容的公共交点之间，所述第二钳位二极管正向连接在第三开关器件和第四开关器件的公共交点与第一总线电容和第二总线电容的公共交点之间，所述第二开关器件和第三开关器件的公共交点通过主功率电感和第一电容与第一总线电容和第二总线电容的公共交点连接，其特征在于，还包括并接在第四开关器件和第二总线电容的公共交点与第一开关器件和第二开关器件的公共交点之间的由第六二极管和第二吸收电容构成的串接支路，所述第六二极管的阳极连接在第四开关器件和第二总线电容的公共交点，所述第六二极管与第二总线电容的公共交点与第二开关器件和第三开关器件的公共交点之间正向连接有第二二极管；

在第二开关器件断开时，第二二极管和第二吸收电容构成充电回路，用于使第二吸收电容通过第二二极管吸收第二开关器件在断开时产生的尖峰电压能量；

在第二开关器件和第三开关器件接通时，所述第二吸收电容、第二开关器件、第三开关器件、第二钳位二极管、第二总线电容和第六二极管构成单向放电回路，用于使第二吸收电容通过第二开关器件、第三开关器件、第二钳位二极管和第六二极管对第二总线电容进行单向放电，以使第二吸收电容的电压能量反馈到第二总线电容上，以实现电压能量的无损吸收。