应用科技 ２０１４年第７期Ｊ科技创新与应用
三电平逆变器驱动电路的应用
黄钊
（淮北选煤厂桃园分厂，安徽淮北２３５０２５）
摘要：文章对目前变频器的研究热点三电平技术的优点作了简要叙述。在应用的基础上对逆变器的驱动电路部分作了介绍。并
对Ｓｅｍｉｋｒｏｎ公司生产的驱动电路作了详细的介绍，给出了一种常用的电路及其参数。
关键词：变频器；驱动电路；短路
引言
三电平逆变器是以电力系统中直流输电、无功功率补偿、电力有源 滤波等应用发展的需求，高压大功率交流电动机变频调速系统大量应
用的需求，以及２０世纪７０年代以来两次世界胜的能源危机和当前严
重的环境污染引起的世界各国对节能技术与环保技术的广泛关注为背
景的ｍ。而经过２０多年的发展，ＩＧＢＴ表现出了很强的生命力，其开关胜 能经历五代改进也日臻完善，同时，ＩＧＢＴ的容量等级也在快速提升，单
管电压已达６５００Ｖ，无均流并联电流已达３３００Ａ，已成为基本上取代了
ＧＴＲ，并在很多应用领域挑战ＧＴＯ的电力半导体开关器件网。 驱动电路的结构和参数会对ＩＧＢＴ的运行ｌ生能产生显著影响，如开
关时间、开关损耗、短路电流保护能力和抗ｄｖ／ｄｔ的能力等。因此，根据
ＩＧＢＴ的型号类型和参数指标合理设计驱动电路对于充分发挥ＩＧＢＴ的 性能是十分重要的 。
１三电平ＮＰＣ逆变器技术
在对二极管箱位型三电平逆变器电路和波形吩析之后，可以概括
出三电平逆变器相对于两电平拓扑有以下优点 ： １．１ ＮＰＣ三电平逆变器能够很好的解决电力电子开关耐压不够高
的问题。由于每相输出电压在—Ｕ ｄ－－０或者 ＿０之间，器件承受的关断
电压只有直流回路电压的一半，器件受到的电压应力小，系统可靠性有 所提高；
１－２三电平逆变器输出电压电平数增加后，各级电平间的幅值变化 降低，低的ｄｒ／ｄｒ对外围电路的干扰小，电磁干扰降低，在开关频率附近
的谐波幅值也小得多；
１．３由于三电平逆变器输出为三电平阶梯波，形状更接近正弦。在 同样的开关频率下，谐波比两电平要低得多；
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一种电压型三相桥式逆变电路的设计与应用
作者：汤泽容
来源：《商情》2016年第48期
【摘要】电压型逆变电路在交流传动、不间断电源、有源无功补偿等领域占着一种主导地位，本文阐述一种电压型三相桥式逆变电路的设计与应用。
【关键词】电压型 三相桥式 逆变电路 设计与应用
一、电路结构
图1为电压型三相桥式逆变电路。电路由三个半桥电路组成。电路中的电容器为了分析方便画成两个，并有一个假想的中性点N’，在实际中可用一个。由于输入端施加的是直流电压源，电力晶体管V1~V6始终保持正向偏置，VD1~VD6是与V1~V6反并联的二极管，其作用是为感性负载提供续流回路。同一半桥，上下两个桥臂以180°为间隔交替开通和关断，V1~V6以60°的相位差依次开通和关断,所以任一瞬间将有三个桥臂同时导通，在逆变器输出端形成U、V、W三相电压。
二、工作原理
图2为三相桥式逆变电路的波形图。设N与N’连接，负载为星形联结。在0＜ωt≤π/3之间，V1、V5和V6导通。负载电流经V1和V5被送到U相和W相绕组，经V相负载和V6流回电源。在ωt=π/3时刻，V5的触发脉冲下降到零，V5迅速关断，由于感性负载电流不能立即改变方向，VD2导通续流，C相负载电压被钳位到零电位。其他两相电流通路不变。当VD2中续流结束时（续流时间取决于负载电感和电阻的大小），W相电流反向经V2流回电源。
三相桥式逆变电路输出线电压UUV的有效值为
(1)
其中基波分量有效值UUV1为
(2)
负载相电压有效值UUN为
(3)
其中基波分量有效值UUN1为 龙源期刊网
(4)
此时负载电流由电源经V1和U相负载，分流到V相和W相负载，分别经V6和V2流回电源。
目 录
第1章 论文概述....................................................................................... 1
1.1 IGBT及IPM的概述 ..................................................................... 2
1.2 单片机概述 .................................................................................. 2
1.3功能要求........................................................................................ 3
第2章 课程设计方案论证 ...................................................................... 4
2.1 IGBT的特性 ................................................................................. 4
2.IPM的保护功能 ............................................................................... 4
第3章 硬件设计....................................................................................... 5
3.1 IPM和IGBT的选择与结构 ......................................................... 5
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《电力电子技术》课程大作业
设计题目： PWM电路的应用
学生所在系部： 电子工程系
学生所在专业：
自动化
学生所在班级：
学 生 姓 名 ： ####
学 生 学 号 ： #####
任课教师姓名：
大作业 成 绩：
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.专业资料.整理分享. PWM逆变电路的应用
一、摘要
随着控制技术的发展和对设备性能要求的不断提高，许多行业的用电设备不再直接接入交流电网，而是通过电力电子功率变换得到电能，它们的幅值、频率、稳定度及变化形式因用电设备的不同而不尽相同。如通信电源、电弧焊电源、电动机变频调速器、加热电源、绿色照明电源、不间断电源、充电器等等，它们所使用的电能都是通过对电网能进行整流和逆变变换后所得到的。因此，高质量的逆变电路已成为电源技术的重要研究对象。
采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
