【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子变换器，特别是涉及一种功率半导体器件均压电路及变换器。
技术介绍
1、电力电子变换器的核心器件是功率半导体器件，通过功率半导体器件的串联，可以实现高压大容量的电力电子变换器。但是，器件的个体性能差异和配合电路的杂散参数差异都将造成串联分压不均衡。
2、功率半导体器件的串联均压通常借助均压电路实现，传统的均压电路由电阻和电容组成，电阻与电容串联形成的串联支路与功率半导体器件并联。均压电路用于在开通和关断瞬态减缓功率半导体器件两端电压的变化速率，从而缩小各器件间的动态电压差。当功率半导体器件处于关断瞬态时，两端电压上升并通过电阻为电容充电，均压电路提供额外的电流通路，降低功率半导体器件两端等效输入阻抗和两端电压的上升速率。当功率半导体器件处于开通瞬态时，两端电压下降并通过电阻为电容放电，动态均压电路提供额外的电流来源，降低功率半导体器件两端等效输出阻抗和两端电压的下降速率。但是，电容充放电过程中，电阻的电流大、电压高，电容的低阻抗作用不明显，对高上升率电压变化工况的均压和限制效果不佳，导致传统的均压电路工作可靠性低。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对传统的均压电路工作可靠性低的问题，提供一种工作可靠性高的功率半导体器件均压电路及变换器。
2、第一方面，本申请提供了一种功率半导体器件均压电路，包括充放电电路、电阻、单向导电电路和电压箝位电路；
3、所述电阻与所述单向导电电路并联，并联后的第一端连接功率半导体器件的第一功率端口，并联
4、在其中一个实施例中，相邻的两个所述功率半导体器件均压电路共用一个所述电压箝位电路，共用的所述电压箝位电路与相邻的两个所述功率半导体器件均压电路中的两个充放电电路并联。
5、在其中一个实施例中，
6、相邻的两个所述功率半导体器件均压电路为第一功率半导体器件均压电路和第二功率半导体器件均压电路，所述第一功率半导体器件均压电路包括第一充放电电路、第一电阻和第一单向导电电路，所述第二功率半导体器件均压电路包括第二充放电电路、第二电阻和第二单向导电电路，所述第一功率半导体器件均压电路连接的功率半导体器件为第一功率半导体器件，所述第二功率半导体器件均压电路连接的功率半导体器件为第二功率半导体器件，所述第一功率半导体器件和所述第二功率半导体器件串联；
7、所述第一电阻、所述第一充放电电路、所述第二充放电电路和所述第二电阻依次串联，串联后的第一端连接所述第一功率半导体器件的第一功率端口，串联后的第二端连接所述第二功率半导体器件的第二功率端口，所述第一单向导电电路与所述第一电阻并联，所述第二单向导电电路与所述第二电阻并联，所述电压箝位电路的第一端连接所述第一充放电电路靠近所述第一电阻的一端，所述电压箝位电路的第二端连接所述第二充放电电路靠近所述第二电阻的一端，所述第一充放电电路靠近所述第二充放电电路的一端连接所述第一功率半导体器件的第二功率端口，所述第二充放电电路靠近所述第一充放电电路的一端连接所述第二功率半导体器件第一功率端口。
8、在其中一个实施例中，所述电压箝位电路为无源箝位电路和/或有源箝位电路。
9、在其中一个实施例中，所述电压箝位电路包括两个以上的箝位器件。
10、在其中一个实施例中，所述充放电电路包括电容，所述电阻与所述单向导电电路并联后的第二端连接所述电容的第一端，所述电容的第二端连接所述功率半导体器件的第二功率端口。
11、在其中一个实施例中，所述单向导电电路包括二极管，所述二极管与所述电阻并联，所述二极管的阳极连接所述功率半导体器件的第一功率端口，所述二极管的阴极连接所述充放电电路的第一端。
12、在其中一个实施例中，还包括静态均压电路，所述电阻与所述单向导电电路并联后的第一端连接所述静态均压电路的第一端，所述静态均压电路的第二端连接所述功率半导体器件的第二功率端口。
13、在其中一个实施例中，所述静态均压电路包括均压电阻，所述电阻与所述单向导电电路并联后的第一端连接所述均压电阻的第一端，所述均压电阻的第二端连接所述功率半导体器件的第二功率端口。
14、第二方面，本申请提供了一种变换器，包括功率半导体器件和如上述的功率半导体器件均压电路，所述功率半导体器件连接所述功率半导体器件均压电路。
15、在其中一个实施例中，所述功率半导体器件均压电路的数量与所述功率半导体器件的数量相等，一个所述功率半导体器件均压电路对应连接一个所述功率半导体器件。
16、在其中一个实施例中，所述功率半导体器件的数量为两个以上时，各所述功率半导体器件串联。
17、上述功率半导体器件均压电路及变换器，包括充放电电路、电阻、单向导电电路和电压箝位电路，电阻与单向导电电路并联，并联后的第一端连接功率半导体器件的第一功率端口，并联后的第二端连接充放电电路的第一端，充放电电路的第二端连接功率半导体器件的第二功率端口，电压箝位电路与充放电电路并联，单向导电电路的电流导通方向为从功率半导体器件的第一功率端口至充放电电路的第一端的方向。当功率半导体器件的第一功率端口电压相对第二功率端口电压正向上升时，该电动势通过单向导电电路为充放电电路充电，电阻被旁路而不再产生电压降，充分发挥电容对高上升率电压的快速均压作用；当功率半导体器件的第一功率端口电压相对第二功率端口电压负向下降时，该电动势通过电阻为充放电电路充电，通过降低支路阻抗实现动态均压，电压箝位电路可以在关断瞬态中限制过压功率半导体器件两端电压的进一步上升，迫使串联支路中的其它器件承受电压，使各器件的两端电压趋近，从而提高了均压电路的工作可靠性。
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1.一种功率半导体器件均压电路，其特征在于，包括充放电电路、电阻、单向导电电路和电压箝位电路；
2.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，相邻的两个所述功率半导体器件均压电路共用一个所述电压箝位电路，共用的所述电压箝位电路与相邻的两个所述功率半导体器件均压电路中的两个充放电电路并联。
3.根据权利要求2所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，相邻的两个所述功率半导体器件均压电路为第一功率半导体器件均压电路和第二功率半导体器件均压电路，所述第一功率半导体器件均压电路包括第一充放电电路、第一电阻和第一单向导电电路，所述第二功率半导体器件均压电路包括第二充放电电路、第二电阻和第二单向导电电路，所述第一功率半导体器件均压电路连接的功率半导体器件为第一功率半导体器件，所述第二功率半导体器件均压电路连接的功率半导体器件为第二功率半导体器件，所述第一功率半导体器件和所述第二功率半导体器件串联；
4.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，所述电压箝位电路为无源箝位电路和/或有源箝位电路。
5.根据权利要求1所述
6.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，所述充放电电路包括电容，所述电阻与所述单向导电电路并联后的第二端连接所述电容的第一端，所述电容的第二端连接所述功率半导体器件的第二功率端口。
7.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，所述单向导电电路包括二极管，所述二极管与所述电阻并联，所述二极管的阳极连接所述功率半导体器件的第一功率端口，所述二极管的阴极连接所述充放电电路的第一端。
8.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，还包括静态均压电路，所述电阻与所述单向导电电路并联后的第一端连接所述静态均压电路的第一端，所述静态均压电路的第二端连接所述功率半导体器件的第二功率端口。
9.根据权利要求8所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，所述静态均压电路包括均压电阻，所述电阻与所述单向导电电路并联后的第一端连接所述均压电阻的第一端，所述均压电阻的第二端连接所述功率半导体器件的第二功率端口。
10.一种变换器，其特征在于，包括功率半导体器件和如权利要求1-9中任一项所述的功率半导体器件均压电路，所述功率半导体器件连接所述功率半导体器件均压电路。
11.根据权利要求10所述的变换器，其特征在于，所述功率半导体器件均压电路的数量与所述功率半导体器件的数量相等，一个所述功率半导体器件均压电路对应连接一个所述功率半导体器件。
12.根据权利要求10所述的变换器，其特征在于，所述功率半导体器件的数量为两个以上时，各所述功率半导体器件串联。
...【技术特征摘要】
1.一种功率半导体器件均压电路，其特征在于，包括充放电电路、电阻、单向导电电路和电压箝位电路；
2.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，相邻的两个所述功率半导体器件均压电路共用一个所述电压箝位电路，共用的所述电压箝位电路与相邻的两个所述功率半导体器件均压电路中的两个充放电电路并联。
3.根据权利要求2所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，相邻的两个所述功率半导体器件均压电路为第一功率半导体器件均压电路和第二功率半导体器件均压电路，所述第一功率半导体器件均压电路包括第一充放电电路、第一电阻和第一单向导电电路，所述第二功率半导体器件均压电路包括第二充放电电路、第二电阻和第二单向导电电路，所述第一功率半导体器件均压电路连接的功率半导体器件为第一功率半导体器件，所述第二功率半导体器件均压电路连接的功率半导体器件为第二功率半导体器件，所述第一功率半导体器件和所述第二功率半导体器件串联；
4.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，所述电压箝位电路为无源箝位电路和/或有源箝位电路。
5.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，所述电压箝位电路包括两个以上的箝位器件。
6.根据权利要求1所述的功率半导体器件均压电路，其特征在于，所述充放电电路包括电容，所述电阻与所述单向导电电路并联后的第二端连接所述电容的...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓光，于克凡，江淘莎，单云海，谭开东，郭心铭，代安琪，李金元，
申请(专利权)人：北京怀柔实验室，
类型：发明
国别省市：
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