[实用新型]三电平变流器电路及变流器装置

说明书

本申请涉及一种三电平变流器电路及变流器装置。其中，在三电平变流器电路的开关管驱动电路中设置有阻值可调的导通电阻模块，从而在开机时刻和关机时刻，通过调节各导通电阻模块的阻值，能够使得在开机时刻，四个开关管中位于桥臂中点同一侧的内管先于外管闭合，以及，在关机时刻，四个开关管中位于桥臂中点同一侧的外管先于内管断开。如此，通过改进开关管驱动电路的硬件结构，可以实现开关管的开关时序控制，从而可以降低开关机时刻内管的电压，避免开关管损坏。

技术领域

本申请涉及变流器技术领域，尤其涉及一种三电平变流器电路及变流器装置。

背景技术

电力电子技术领域的高速发展带动光伏逆变器、风电变流器、储能变流器(PCS，Power Conversion System)、高压变频器等行业的蓬勃发展，高效可靠的逆变器拓扑结构的应用越来越广泛。变流器中三电平拓扑因具有损耗低、效率高、低谐波以及可改善EMI(电磁干扰)等优势，在功率变换中扮演着十分重要的角色，其中较为常见的是“T”型和“I”型两种。有研究表明，在功率因数接近1，且开关频率较大(16KHz)时，三电平“I”型逆变拓扑开关管的损耗更低于“T”型拓扑。随着变流器发展的各种因素影响，“I”型拓扑也在某些应用场景中凸显出优势。

“I”型三电平NPC((Neutral point clamped，中性点钳位)的结构形式为开关管的串联，其多个开关管在整个工作周期有不同的导通开关次序，因此有着不同的损耗，这会导致器件结温过高，成为整个模块输出功率的瓶颈；另外，开关管电压不均等问题会直接导致器件承受电压过高而损坏，直接影响系统的可靠性。

实用新型内容

本申请提供一种三电平变流器电路及变流器装置，以解决开关管开关过程中由于器件结温过高、分压不均或过压等原因而损坏的问题。

本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种三电平变流器电路，包括四个串联的开关管以及分别与各所述开关管的门极相连接的四个开关管驱动电路；所述开关管驱动电路用于驱动对应的开关管的闭合和断开，其中，所述开关管驱动电路包括阻值可调的导通电阻模块；

在开机时刻和关机时刻，通过调节各所述导通电阻模块的阻值，能够使得：在开机时刻，四个开关管中位于桥臂中点同一侧的内管先于外管闭合，以及，在关机时刻，四个开关管中位于桥臂中点同一侧的外管先于内管断开。

可选的，所述三电平变流器电路还包括与各所述导通电阻模块相连接的控制芯片；

所述控制芯片用于，接收开机指令和关机指令，并根据开机指令和关机指令对应调节所述导通电阻模块的阻值。

可选的，各所述导通电阻模块均包括：多个相互并联的固定电阻以及与每个固定电阻分别相连接的开关元件；所述开关元件与所述控制芯片相连接；

相应地，所述控制芯片用于，通过改变各所述开关元件的开关状态以调节对应的导通电阻模块的阻值。

可选的，各所述导通电阻模块的电路结构相同。

可选的，每个所述导通电阻模块包括的多个固定电阻的阻值相等。

可选的，每个所述导通电阻模块均包括3个固定电阻。

可选的，所述三电平变流器电路还包括并联在内管的门极与发射极之间的第一电容。

可选的，所述三电平变流器电路还包括并联在外管的门极与发射极之间的第二电容，且所述第二电容的容值小于所述第一电容的容值。

可选的，所述开关元件包括但不限于光耦或继电器。

第二方面，本申请实施例还提供一种变流器装置，其包括如第一方面任一项所述的三电平变流器电路。