鏈式低壓功率組件BR-MB3-20/400

裝置簡介

BR-MB3-20/400是專為低壓小功率的鏈式結構變流器設計的核心功率單元。每個組件內部含有三個完整的H全橋功率單元，采用一個單元控制板SMC對三個H橋進行控制。組件內部檢測各H橋的電容電壓，橋臂電流等模擬量及IGBT狀態等開關量，一共四路模擬量。SMC通過光纖與閥控VBC進行通信，接收VBC發出的控制命令，上傳模擬量及各H橋狀態量。

采用本組件可以構建多個全橋或半橋結構的鏈式級聯多電平變流器或MMC變流器，可以應用于低壓物理模型、硬件在環實物仿真系統等的搭建。

裝置原理

采用本組件搭建STATCOM/SVG示意圖見下圖1所示。

圖1 基于H橋鏈式逆變器的STATCOM/SVG主回路電路圖

采用本組件搭建SSSC示意圖見下圖2所示。

圖2 基于H橋鏈式逆變器的SSSC主回路電路圖

采用本組件搭建基于MMC拓撲的柔性直流系統見下圖3所示。

圖3 基于MMC的真雙極柔性直流主回路原理圖

技術特點

模塊化設計，配置靈活；

半橋/全橋可配置，應用廣泛；

外殼全絕緣設計，保證安全；

每個SM橋設置直流充電接口，便于調試測試；

提供全方位技術服務于支持；

另有高性能控制系統配合本模塊構成整套系統。

裝置構成

BR-MB3-20/400內部電氣框圖見下圖4所示，裝置由三個H全橋鏈式單元串聯，包含IGBT驅動、電源、電流電壓傳感器及單元控制板SMC構成。與外部控制裝置采用光纖異步通信方式，配一收一發共兩條多模光纖通路，接口為ST形式。

圖4 BR-MB3-20/400功率組件電氣框圖

BR-MB3-20/400內部每個SM子模塊電氣原理圖（FB全橋模式下）見下圖5所示。

圖5 SM子模塊的結構圖（全橋模式）

BR-MB3-20/400三維尺寸圖見下圖6所示，外觀見圖7所示。

圖6 BR-MB3-20/400三維尺寸圖

圖7 BR-MB3-20/400外觀三維圖

技術指標

BR-MB3-20/400主要技術參數如下：

• 拓撲結構形式：全橋鏈式（FB）/半橋鏈式（HB）可重構

• 鏈節數量：3

• 單元控制板核心器件：FPGA

• 工作溫度范圍：0~40℃

• 存儲溫度范圍：-25~55℃

• 額定電流：20A

• 最大長期過流：22A

• 單橋直流最高電壓：400V

• IGBT型號：F4-75R06W1E3

• IGBT額定電壓：600V

• 直流支撐電容容量：4920uF

• 直流電容紋波耐受：15A/100Hz@105℃

• 全鏈交流側輸出電壓：0~690V

• 額定開關頻率：1kHz

• 最大開關頻率：10kHz（需降額使用）

• 保護功能：輸出過流、SM直流電容過壓/欠壓保護、IGBT狀態監視、過熱保護

• 級殼耐壓：2500V_RMS/50Hz1min

• 多模塊串聯最高輸出直流電壓：800V_DC

• 多模塊串聯最高輸出交流電壓：690V_AC