專利名稱:整流器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及功率電子設(shè)備領(lǐng)域,并更具體地涉及如獨立權(quán)利要求中的前敘部分所述的轉(zhuǎn)換器電路。
背景技術(shù):
現(xiàn)今,轉(zhuǎn)換器電路廣泛地用于功率電子應(yīng)用。如在此情況下,對轉(zhuǎn)換器電路的要求,首先是在以正常方式連接到轉(zhuǎn)換器電路的相的AC電壓網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生盡可能低的諧波電平,并且,在另一方面,以盡可能小的電子元件的數(shù)目,傳送盡可能高的功率水平。在WO 01/93412 A2中說明了一種適合的轉(zhuǎn)換器電路。在此文件中,為每相提供第一開關(guān)組系統(tǒng),并且其具有第一主開關(guān)組,該第一主開關(guān)組是由功率半導(dǎo)體開關(guān)和連接到該功率半導(dǎo)體開關(guān)的電容器形成的。所述第一主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)由帶有絕緣驅(qū)動電極的雙極晶體管(IGBT-絕緣柵雙極晶體管),和與該雙極晶體管反并聯(lián)連接的二極管形成。因而,第一主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)由可驅(qū)動的有源電子元件,具體地,所述雙極晶體管,以及此外由二極管形成,使得以此方式形成的功率半導(dǎo)體開關(guān)允許雙向電流流動方向。此外,第一開關(guān)組系統(tǒng)具有至少一個中間開關(guān)組,其由兩個可驅(qū)動的串聯(lián)連接的功率半導(dǎo)體開關(guān)和一電容器形成,其中所述中間開關(guān)組或一中間開關(guān)組連接到第一主開關(guān)組。中間開關(guān)組中的每個可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)同樣由帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管和與該雙極晶體管反并聯(lián)連接的二極管形成。此外,第一開關(guān)組系統(tǒng)具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)形成的第二主開關(guān)組,其中所述或一中間開關(guān)組連接到該第二主開關(guān)組。第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)也由帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管和與該雙極晶體管反并聯(lián)連接的二極管形成。因而,第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)也由可驅(qū)動的有源電子元件,具體地,帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管,以及此外由二極管形成,在此情況下,以此方式形成的功率半導(dǎo)體開關(guān)同樣允許已提及的雙向電流流動方向。
根據(jù)WO 01/93412 A2的轉(zhuǎn)換器電路具有的問題是,在第一主開關(guān)組和第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)具有大數(shù)量的電子元件,即功率半導(dǎo)體開關(guān)由帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管以及此外由二極管形成。電子元件的大數(shù)量使轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)計變得復(fù)雜,引起轉(zhuǎn)換器電路的高成本和由于電子元件自身和由其接線導(dǎo)致的對大空間的要求。在第一和在第二主開關(guān)組中使用帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管還使得有必要提供相應(yīng)驅(qū)動電路,因而,需要高的驅(qū)動復(fù)雜性水平,且進(jìn)一步增加接線的復(fù)雜性并需要另外的空間,因此,進(jìn)一步提高了根據(jù)WO 01/93412 A2的轉(zhuǎn)換器電路的成本。帶有大數(shù)量電子元件的轉(zhuǎn)換器的復(fù)雜設(shè)計,高的驅(qū)動復(fù)雜性水平,和高的接線復(fù)雜性水平意味著根據(jù)WO 01/93412 A2的轉(zhuǎn)換器電路易于有缺陷,因此該轉(zhuǎn)換器電路的總的可用性是差的。此外,帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管是由于其設(shè)計而易于有缺陷的昂貴電子元件,從而使轉(zhuǎn)換器電路的可用性進(jìn)一步下降。
此外,在大量的轉(zhuǎn)換器電路的應(yīng)用中,例如,在二象限應(yīng)用的情況中,根據(jù)WO 01/93412 A2的轉(zhuǎn)換器電路的工作是不經(jīng)濟(jì)的,因為在第一和在第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)中的帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管是雖然確實被驅(qū)動,然而就電流電平而言,它根本沒有負(fù)載,或只有輕微的負(fù)載。
US 2003/0128563 A1公開了用于至少一相的替選的轉(zhuǎn)換器電路,該轉(zhuǎn)換器電路具有開關(guān)組系統(tǒng),該開關(guān)組系統(tǒng)提供用于這些相中的單個相,并具有第一主開關(guān)組,該第一主開關(guān)組由功率半導(dǎo)體開關(guān)和由連接到所述功率半導(dǎo)體開關(guān)的關(guān)聯(lián)電容器形成,其中所述第一主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)由無源電子元件形成,該無源電子元件不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向。此外,所述開關(guān)組系統(tǒng)具有中間開關(guān)組,該中間開關(guān)組由兩個串聯(lián)連接的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)和一電容器形成,其中所述中間開關(guān)組連接到所述第一主開關(guān)組。此外,所述開關(guān)組系統(tǒng)具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)形成的第二主開關(guān)組,其中該第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)由無源電子元件形成,該無源電子元件不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,且其中所述中間開關(guān)組或多個所述中間開關(guān)組連接到所述第二主開關(guān)組。
US 2003/0128563 A1中公開的轉(zhuǎn)換器電路具有的問題是,在第一主開關(guān)組中的電容器和在中間開關(guān)組7中的電容器意味著整個轉(zhuǎn)換器電路只可存儲極有限的量的電能。這意味著在兩個電容器上發(fā)生不理想的電壓振蕩和電流振蕩,其可由例如動態(tài)電負(fù)載引起,且由于小的電容器存儲能力,這些電壓振蕩和電流振蕩不能得到阻尼。這意味著在該轉(zhuǎn)換器電路的相上發(fā)生諧波,其在正常連接到所述相的AC電壓網(wǎng)絡(luò)中是極不理想的。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的是提供一種用于至少一相的轉(zhuǎn)換器電路,其中,可以盡可能多地存儲電能。此目的是通過權(quán)利要求1和權(quán)利要求2的特征而實現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中說明了對本發(fā)明的有利的展開。
根據(jù)本發(fā)明的用于至少一相的轉(zhuǎn)換器電路具有用于每相的第一開關(guān)組系統(tǒng),該第一開關(guān)組系統(tǒng)具有第一主開關(guān)組,該第一主開關(guān)組由功率半導(dǎo)體開關(guān)和由連接到所述功率半導(dǎo)體開關(guān)的電容器形成,其中所述所述第一主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)由無源電子元件形成,該無源電子元件不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向。此外,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)具有至少一個中間開關(guān)組,該中間開關(guān)組由兩個串聯(lián)連接的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)和一電容器形成,其中所述中間開關(guān)組或者一中間開關(guān)組連接到所述第一主開關(guān)組。
所述第一開關(guān)組系統(tǒng)還具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)形成的第二主開關(guān)組,其中該第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)由無源電子元件形成,該無源電子元件不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,且所述中間開關(guān)組或者一中間開關(guān)組連接到所述第二主開關(guān)組。根據(jù)本發(fā)明,如果有多個相,則所述相的第一開關(guān)組系統(tǒng)彼此并聯(lián)連接。作為對此的替選,根據(jù)本發(fā)明,為每相提供n個另外的開關(guān)組系統(tǒng),其中n>1,并且其中在所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)的每個中,與所述第一主開關(guān)組相鄰的中間開關(guān)組中的串聯(lián)連接到所述第一主開關(guān)組,并且與所述第二主開關(guān)組相鄰的中間開關(guān)組與所述第二主開關(guān)組串聯(lián)連接。在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)中的所述第一主開關(guān)組和在所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)中的所述第一主開關(guān)組彼此串聯(lián)連接,其中,在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)中的第二主開關(guān)組和在所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)中的第二主開關(guān)組彼此串聯(lián)連接。如果有多個相,則用于所述相的第n另外開關(guān)組系統(tǒng)彼此并聯(lián)連接。用于所述相的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)的和用于所述相的第n另外開關(guān)組系統(tǒng)的并聯(lián)連接,即,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)和第n另外開關(guān)組系統(tǒng)的所述第一主開關(guān)組中的電容器的并聯(lián)連接,以及所述第一開關(guān)組系統(tǒng)和第n另外開關(guān)組系統(tǒng)中的所述中間開關(guān)組中的電容器的并聯(lián)連接,有利地使得有可能增加可由總體轉(zhuǎn)換器電路存儲的電能的量,尤其因為并聯(lián)連接的電容器的電容值是相加的。此外,在所述第一主開關(guān)組中的電容器的及在所述中間開關(guān)組中的電容器的并聯(lián)連接使得有可能阻尼所述第一主開關(guān)組中的并聯(lián)連接的電容器上和所述中間開關(guān)組中的并聯(lián)連接的電容器上的電壓和電流的不理想的振蕩,并因而有利地使的有可能實際上避免這種振蕩。于是在很大程度上,在所述轉(zhuǎn)換器電路的諸相上不發(fā)生此種不理想的振蕩,從而最終,在正常連接到所述相的AC電壓網(wǎng)絡(luò)中實際上也不發(fā)生此種振蕩。
由于所述第一主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)和所述第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)的每個僅由一個不可驅(qū)動并具有單向電流流動方向的無源電子元件形成,并因而在每種情況下無需任何可驅(qū)動的有源電子元件,亦如現(xiàn)有技術(shù)中所知,例如,帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管,因此這導(dǎo)致僅需要很小數(shù)目的電子元件并因而很簡單且不復(fù)雜的轉(zhuǎn)換器電路。此外,因為電子元件數(shù)目小,根據(jù)本發(fā)明的所述轉(zhuǎn)換器電路也可低成本地制造和操作,同時具有很低的驅(qū)動和接線復(fù)雜性水平,因此其需要小的空間并顯著地具有高可靠性,并因而具有高的可用性。
此外,根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路可以很經(jīng)濟(jì)地操作,因為處于不可驅(qū)動并具有單向電流流動方向的無源電子元件的形式的所述第一和第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān),在轉(zhuǎn)換器電路工作期間參與載運電流,并因而在很大程度上將負(fù)載從其去除。
結(jié)合附圖,將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例,從而使本發(fā)明的這些以及另外的目的,優(yōu)點和特征更為清晰。
附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第一實施例,圖2示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第二實施例,圖3示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第三實施例,圖4示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第四實施例,圖5示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第五實施例,圖6示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第六實施例,圖7示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第七實施例,圖8示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第八實施例,圖9示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第九實施例,并且圖10示出如圖4所示的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第四實施例的實例的圖示。
在參考符號列表中,以匯總的形式列出了附圖中使用的參考符號及其含義。原則上,圖中相同部分具有相同的參考符號。所說明的實施例表示本發(fā)明主題的實例,而不具限制作用。
具體實施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第一實施例,具體為單相實施例。在此情況下,對于至少一相R,Y,B,所述轉(zhuǎn)換器電路包括第一開關(guān)組系統(tǒng)1,其被提供給每相R,Y,B,并且具有第一主開關(guān)組4,該第一主開關(guān)組4由功率半導(dǎo)體開關(guān)2和由連接到所述功率半導(dǎo)體開關(guān)2的電容器3形成。所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1還具有至少一個中間開關(guān)組7,該中間開關(guān)組7由兩個可驅(qū)動的串聯(lián)連接的功率半導(dǎo)體開關(guān)5和一電容器6形成,其中所述中間開關(guān)組7或者一中間開關(guān)組7連接到所述第一主開關(guān)組4。所述中間開關(guān)組7中的可驅(qū)動的所述兩個串聯(lián)連接的功率半導(dǎo)體開關(guān)5,如圖1所示,每個的形式為反并聯(lián)連接的帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管和二極管。此外,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)8形成的第二主開關(guān)組9,其中所述中間開關(guān)組7或者一中間開關(guān)組7連接到該第二主開關(guān)組9。所述第一主開關(guān)組4中的功率半導(dǎo)體開關(guān)2由無源電子元件11形成,該無源電子元件11不可驅(qū)動,且具有單向電流流動方向,并且所述第二主開關(guān)組9中的功率半導(dǎo)體開關(guān)8同樣由無源電子元件11形成,該無源電子元件11不可驅(qū)動,且具有單向電流流動方向。
從而,對于第一和第二主開關(guān)組4,9,根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路不需要公知的可驅(qū)動的電子元件,例如,帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管,因為所述第一主開關(guān)組4中的功率半導(dǎo)體開關(guān)2和所述第二主開關(guān)組8中的功率半導(dǎo)體開關(guān)8的每個僅由一個無源電子元件11形成,該無源電子元件11不可驅(qū)動,且具有單向電流流動方向。該措施導(dǎo)致需要很小數(shù)目的電子元件并因而很簡單且不復(fù)雜的轉(zhuǎn)換器電路。此外,因為電子元件數(shù)目小,根據(jù)本發(fā)明的所述轉(zhuǎn)換器電路可低成本制造和操作,具有很低的驅(qū)動和接線復(fù)雜性水平,并因此僅需要小量的空間并顯著地具有高可靠性,并因而有高的可用性。
此外,根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路可以很經(jīng)濟(jì)地操作,因為處于不可驅(qū)動并具有單向電流流動方向的無源電子元件11的形式的所述第一和第二主開關(guān)組4,9中的功率半導(dǎo)體開關(guān)2,8在轉(zhuǎn)換器電路工作期間參與載運電流,并因而在很大程度上降低負(fù)載。
對于二象限操作,例如,對于功率因數(shù)校正,可將根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路使用和操作為整流器和相移器。優(yōu)選地,將根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路用于在相一側(cè)的三相低成本標(biāo)準(zhǔn)變壓器,而不是帶有復(fù)雜的特殊變壓器的12脈沖,18脈沖或24脈沖整流器電路。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第二實施例,其中,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1,所述第一主開關(guān)組4中的功率半導(dǎo)體開關(guān)2具有另外的無源電子元件11,該無源電子元件11不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,其中該另外的電子元件11與已存在的電子元件11串聯(lián)連接。此外,如圖2所示,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1,所述第二主開關(guān)組9中的功率半導(dǎo)體開關(guān)8同樣具有另外的無源電子元件11,該無源電子元件11不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,其中該另外的電子元件11與已存在的電子元件11串聯(lián)連接。分別如圖1和圖2所示,不可驅(qū)動的所述已存在的無源電子元件11和所述另外的無源電子元件11在每種情況下優(yōu)選為二極管的形式。圖1中,所述二極管的形式是高阻塞能力二極管,即,具有高反向電壓的二極管。如圖2所示,在所述第一和第二主開關(guān)組4,9中的、由所述已存在的不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向的無源電子元件11和所述另外的不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向的無源電子元件11形成的串聯(lián)電路還導(dǎo)致電壓在所述兩個電子元件11之間分離,因而,使得有可能以根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路實現(xiàn)較高的總阻塞能力,因而,可通過根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路傳送較多的功率。
在如圖1和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的實施例中,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1,每個中間開關(guān)組7中的可驅(qū)動的所述功率半導(dǎo)體開關(guān)5之一連接到同一中間開關(guān)組7中的電容器6。此外,與所述第一主開關(guān)組4相鄰的所述中間開關(guān)組7與所述第一主開關(guān)組4并聯(lián)連接;以及與所述第二主開關(guān)組9相鄰的所述中間開關(guān)組7與所述第二主開關(guān)組9并聯(lián)連接。與如圖1和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的實施例相對比,對于如圖3所示的根據(jù)本發(fā)明轉(zhuǎn)換器電路的第三實施例,將所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的每個中間開關(guān)組7中的可驅(qū)動的兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)5之間的接合點連接到同一中間開關(guān)組7中的電容器6,其中與所述第一主開關(guān)組4相鄰的所述中間開關(guān)組7中可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)5之一連接到所述第一主開關(guān)組4中的所述兩個電子元件11之間的接合點。此外,如圖3所示,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1,與所述第二主開關(guān)組9相鄰的所述中間開關(guān)組7中可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)5的另一個連接到所述第二主開關(guān)組9中的所述兩個電子元件11之間的接合點。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第四實施例,其中,當(dāng)有多個相R,Y,B時,尤其當(dāng)有如圖4所示的三相R,Y,B時,用于所述相R,Y,B的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1彼此并聯(lián)連接,即用于所述相R,Y,B的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的第一主開關(guān)組4中的電容器3彼此并聯(lián)連接,并且用于所述相R,Y,B的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的中間開關(guān)組7中的電容器6彼此并聯(lián)連接。如圖4所示,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的第二主開關(guān)組9也相互連接。為便于理解,圖10示出具有如圖1所示的第一開關(guān)組系統(tǒng)的如圖4所示的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第四實施例的示例。借助于用于相R,Y,B的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1的并聯(lián)連接,即所述第一主開關(guān)組4中的電容器3和所述中間開關(guān)組7中的電容器6的并聯(lián)連接,有利地增加了可存儲于總體轉(zhuǎn)換器電路中的電能的量。此外,所述第一主開關(guān)組4中的電容器3和所述中間開關(guān)組7中的電容器6的并聯(lián)連接阻尼了在所述第一主開關(guān)組4中的并聯(lián)連接的電容器3上和所述中間開關(guān)組7中的并聯(lián)連接的電容器6上的不理想的電壓和電流的振蕩,因而有利地在很大程度上避免了這種振蕩。于是在所述轉(zhuǎn)換器電路的所述相R,Y,B上在很大程度上不發(fā)生此種不理想的振蕩,從而最終,在正常連接到所述相的AC電壓網(wǎng)絡(luò)中實際上也不發(fā)生此種振蕩。此外,如果電裝置,例如充電裝置,連接到所述第一主開關(guān)組4中的電容器3中的一個電容器或所述中間開關(guān)組7中的電容器6中的一個電容器,使得所述第一主開關(guān)組4中的所有電容器3和所述中間開關(guān)組7中的所有電容器6連接到該電裝置,則這意味著不需要所述電裝置到所述第一主開關(guān)組4中的每個電容器和所述中間開關(guān)組7中的每個電容器6的單個連接。
如上所述,對于根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路中的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1,提供至少一個中間開關(guān)組7,即一個或多個中間開關(guān)組7。根據(jù)將在下文中詳細(xì)說明的、在圖5、圖6和圖9示出的、根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的實施例,當(dāng)在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1提供多個中間開關(guān)組7時,分別相鄰的中間開關(guān)組7相互連接成鏈,其中所述中間開關(guān)組7根據(jù)圖1或圖2示出的實施例設(shè)計。圖1或圖2示出的中間開關(guān)組7是四極網(wǎng)絡(luò),因而,分別相鄰的中間開關(guān)組7的鏈?zhǔn)撬臉O網(wǎng)絡(luò)的鏈。不言而喻,上述由所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的分別相鄰的中間開關(guān)組7形成的鏈也可由如圖3所示設(shè)計的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的中間開關(guān)組7形成。在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的大數(shù)量的中間開關(guān)組7意味著可通過增加施加到所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1的DC電壓來增加可傳送的功率,因為該DC電壓被分成對應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的第一主開關(guān)組4中的電容器3和所述大數(shù)目的中間開關(guān)組7中的電容器6的各個DC電壓。此外,所述大的數(shù)目導(dǎo)致開關(guān)級(switching level)的數(shù)目的增加,因而大為有利地,使得有可能進(jìn)一步減小在轉(zhuǎn)換器電路的相一側(cè)的諧波。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第五實施例,其中用于相R,Y,B的第一開關(guān)組系統(tǒng)1由對應(yīng)的如圖1或圖2所示的第一和第二主開關(guān)組4,9和多個中間開關(guān)組7形成。此外,圖6示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第六實施例,其中用于相R,Y,B的第一開關(guān)組系統(tǒng)1由對應(yīng)的如圖3所示的第一和第二主開關(guān)組4,9和多個中間開關(guān)組7形成。對于圖5示出的第五實施例和對于圖6示出的第六實施例,舉例來說,有三個相,盡管任何所需的相R,Y,B的數(shù)目通常都是可行的。如圖5和圖6所示,為每個相R,Y,B提供n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n,其中n≥1,且對于所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n的每個,每個中間開關(guān)組7中的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)5之一連接到同一中間開關(guān)組7中的電容器6;并且,與所述第一主開關(guān)組4相鄰的所述中間開關(guān)組7串聯(lián)連接到所述第一主開關(guān)組4;以及,與所述第二主開關(guān)組9相鄰的所述中間開關(guān)組7串聯(lián)連接到所述第二主開關(guān)組9。此外,如圖5和圖6所示,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的第一主開關(guān)組4和所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n中的第一主開關(guān)組4彼此串聯(lián)連接;并且,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的第二主開關(guān)組9和所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n中的第二主開關(guān)組9彼此串聯(lián)連接。優(yōu)選地,基于針對所述第一和第二主開關(guān)組4,9和所述中間開關(guān)組7或所述多個中間開關(guān)組7在以上所述和在圖1或圖2所示的第一開關(guān)組系統(tǒng)1來設(shè)計用于相R,Y,B的所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n的每個,即,通常,用于相R,Y,B的所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n的每個具有第一主開關(guān)組4,該第一主開關(guān)組4由功率半導(dǎo)體開關(guān)2和由連接到所述功率半導(dǎo)體開關(guān)2的電容器3形成,其中所述第一主開關(guān)組4中的功率半導(dǎo)體開關(guān)2由無源電子元件11形成的,該無源電子元件11不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向。此外,用于相R,Y,B的所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n的每個具有至少一個中間開關(guān)組7,該中間開關(guān)組7由兩個串聯(lián)連接的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)5和一電容器6形成,其中所述中間開關(guān)組7或一中間開關(guān)組7連接到所述第一主開關(guān)組4。此外,用于相R,Y,B的所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n的每個具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)形成的第二主開關(guān)組9,其中該第二主開關(guān)組9中的功率半導(dǎo)體開關(guān)8由無源電子元件11形成,該無源電子元件11不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,且所述中間開關(guān)組7或一中間開關(guān)組7連接到所述第二主開關(guān)組9。以由圖4所示出的同樣方式,對于如圖5和圖6所示的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第五和第六實施例,當(dāng)有多個相R,Y,B時,用于所述相R,Y,B的第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.n彼此并聯(lián)連接,即第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.n中的第一主開關(guān)組4中的電容器3彼此并聯(lián)連接,并且第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.n中的中間開關(guān)組7中的電容器6彼此并聯(lián)連接。如圖5和圖6所示,所述第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.n中的第二主開關(guān)組9也相互連接。用于所述相R,Y,B的所述第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.n的并聯(lián)連接,即所述第一主開關(guān)組4中的電容器3和所述中間開關(guān)組7中的電容器6的并聯(lián)連接,有利地導(dǎo)致了可存儲于總體轉(zhuǎn)換器電路中的電能的量的增加。此外,所述第一主開關(guān)組4中的電容器3和所述中間開關(guān)組7中的電容器6的并聯(lián)連接阻尼了所述第一主開關(guān)組4中的并聯(lián)連接電容器3和所述中間開關(guān)組7中的并聯(lián)連接電容器6上的不理想的電壓和電流的振蕩,因而有利地在很大程度上避免了這種振蕩。于是在所述轉(zhuǎn)換器電路中的所述相R,Y,B,在很大程度上也不發(fā)生此種不理想的振蕩,從而最終,在正常連接到所述相的AC電壓網(wǎng)絡(luò)中實際上不發(fā)生此種振蕩。此外,如果電裝置,例如充電裝置,連接到所述第一主開關(guān)組4中的電容器3中的一個電容器或所述中間開關(guān)組7中的電容器6中的一個電容器,使得所述第一主開關(guān)組4中的所有電容器3或所述中間開關(guān)組7中的所有電容器6連接到該電裝置,則這有利地使得有可能避免所述電裝置到所述第一主開關(guān)組4中的每個電容器和所述中間開關(guān)組7中的每個電容器6的單個連接(singleconnection)。
在根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的工作期間,如圖5和圖6所示為每相R,Y,B提供所述第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n,有利地在下游第n-1另外開關(guān)組系統(tǒng)10.n-1中的電容器3,6上,將相應(yīng)的第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.n中的電容器3,6的DC電壓減半。如果有n=1個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n,如以舉例方式在圖7所示的轉(zhuǎn)換器電路的具體為單相的第七實施例和圖8所示的轉(zhuǎn)換器電路的具體同樣為單相的第八實施例中所示,在每個情況中,在第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1中的所述第一主開關(guān)組4中的電容器3和在第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1中的所述中間開關(guān)組7中的電容器6的DC電壓的一半,相應(yīng)地在該轉(zhuǎn)換器電路工作期間施加到在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的所述第一主開關(guān)組4中的電容器3和在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的所述中間開關(guān)組7中的電容器6。此DC電壓的減半有利地減小了所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的電容器3,6上和所述功率半導(dǎo)體開關(guān)2,5,8上的負(fù)載。通常,這允許產(chǎn)生大數(shù)目的開關(guān)級,因而,大大有利地使得有可能在相一側(cè)實現(xiàn)有效的諧波減小。如圖7所示,第一開關(guān)組系統(tǒng)1對應(yīng)于如以上詳述和如圖3所示的開關(guān)組系統(tǒng)1。此外,如圖7所示的第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1對應(yīng)于如以上詳述和如圖2所示的開關(guān)組系統(tǒng)1,盡管將如圖7所示的所述第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1以與如以上詳述和如圖1所示的開關(guān)組系統(tǒng)1相同的方式設(shè)計當(dāng)然也是可行的。如圖8所示,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1和第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1對應(yīng)于如以上詳述和如圖2所示的開關(guān)組系統(tǒng)1,盡管將如圖7所示的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1和第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1以與如以上詳述和如圖1所示的開關(guān)組系統(tǒng)1相同的方式設(shè)計當(dāng)然也是可行的。
如圖5和圖6所示根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第五和第六實施例可示,在所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n中的每個開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n中的中間開關(guān)組7的數(shù)目對應(yīng)于第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的中間開關(guān)組7的數(shù)目,其中當(dāng)提供多個中間開關(guān)組7時,在所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n的每個中的每個,分別相鄰的中間開關(guān)組7彼此串聯(lián)連接。此外,如圖5和圖6所示,并根據(jù)如圖9所示的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第九實施例,在每個情況中,將在所述第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1中的每個中間開關(guān)組7與所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的一個中間開關(guān)組7串聯(lián)連接。舉例來說,在根據(jù)如圖9所示的本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路的第九實施例中,n=1,對于此情況,具體的,該轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計用于單相。如圖9所示,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1和第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1對應(yīng)于如以上詳述和如圖2所示的帶有多個中間開關(guān)組7的開關(guān)組系統(tǒng)1,盡管將如圖9所示的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1和第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1以與如以上詳述和如圖1所示的帶有多個中間開關(guān)組7的開關(guān)組系統(tǒng)1相同的方式設(shè)計當(dāng)然也是可行的。此外,將如圖9所示的所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1以與如以上詳述和如圖3所示的帶有多個中間開關(guān)組7的開關(guān)組系統(tǒng)1相同的方式設(shè)計也是可能的,并且將如圖9所示的所述第一另外開關(guān)組系統(tǒng)10.1以與如以上詳述和如圖1所示的帶有多個中間開關(guān)組7的開關(guān)組系統(tǒng)1相同的方式設(shè)計也是可能的。
如果n≥2,對應(yīng)于如圖5和圖6所示的轉(zhuǎn)換器電路的第五和第六實施例,第n另外開關(guān)組系統(tǒng)10.2,...10.n中的每個中間開關(guān)組7在每個情況中串聯(lián)連接到第(n-1)開關(guān)組系統(tǒng)10.2,...10.n中的一個中間開關(guān)組7。通常,在所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n中的每個開關(guān)組系統(tǒng)10.1,...10.n中的中間開關(guān)組7的數(shù)目對應(yīng)于在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)1中的中間開關(guān)組7的數(shù)目,其優(yōu)點是,這使得有可能獲得平衡的且此外模塊化設(shè)計的轉(zhuǎn)換器電路,從而,可容易并快速的適配轉(zhuǎn)換器電路,并且因此,可將轉(zhuǎn)換器電路匹配于廣泛不同的電路要求。此外,圖5,圖6和圖9示出的對于每個開關(guān)組系統(tǒng)1,10.1,...10.n的中間開關(guān)組7的大的數(shù)目使得有可能通過將較大的DC電壓施加到相應(yīng)的第n開關(guān)組系統(tǒng)10.n來增加可傳送的功率的量,因為該DC電壓被分成對應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的第一主開關(guān)組4中的電容器3和所述大數(shù)目的中間開關(guān)組7中的電容器6的各個DC電壓。此外,該大數(shù)目導(dǎo)致開關(guān)級數(shù)目的增加,因而,大大有利地使得有可能在轉(zhuǎn)換器電路的相一側(cè)實現(xiàn)諧波的進(jìn)一步減小。
如已經(jīng)說明的,根據(jù)如圖1至圖10所示的轉(zhuǎn)換器電路實施例的中間開關(guān)組7中的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)5的形式為反并聯(lián)連接的帶有隔離驅(qū)動電極的雙極晶體管和二極管。這些雙極晶體管意味著有利地通過適當(dāng)?shù)仳?qū)動所述雙極晶體管,即,當(dāng)所述雙極晶體管接通時,有可能以受控的方式限制如圖1和圖10所示的第一和/或第二主開關(guān)組4,9中的二極管,和/或如圖2,圖3,圖7,圖8和圖9所示的第一和/或第二主開關(guān)組4,9中的二極管中的電流梯度di/dt,并因而有利地保護(hù)相應(yīng)的二極管免受損壞或甚至毀壞。
總之,根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路代表了一種解決方案,其特征在于小數(shù)目的元件,并因而,不復(fù)雜、魯棒和可靠,并且同時具有傳送高功率水平的能力。
參考符號列表1第一開關(guān)組系統(tǒng)2第一主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)3第一主開關(guān)組中的電容器4第一主開關(guān)組5中間開關(guān)組中的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)6中間開關(guān)組中的電容器7中間開關(guān)組8第二主開關(guān)組中的功率半導(dǎo)體開關(guān)9第二主開關(guān)組10.1,...10.n另外的開關(guān)組系統(tǒng)11 不可驅(qū)動的無源電子元件
權(quán)利要求
1.一種用于至少一相(R,Y,B)的具有第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)的轉(zhuǎn)換器電路,該第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)被提供給每個相(R,Y,B),并且具有第一主開關(guān)組(4),該第一主開關(guān)組(4)由功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)和由連接到所述功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)的電容器(3)形成,其中所述第一主開關(guān)組(4)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)由無源電子元件(11)形成,該無源電子元件(11)不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)具有至少一個中間開關(guān)組(7),該中間開關(guān)組(7)由兩個串聯(lián)連接的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)和一電容器(6)形成,其中所述中間開關(guān)組(7)或者一個中間開關(guān)組(7)連接到所述第一主開關(guān)組(4),且所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)形成的第二主開關(guān)組(9),其中該第二主開關(guān)組(9)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)由無源電子元件(11)形成,該無源電子元件(11)不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,且所述中間開關(guān)組(7)或一中間開關(guān)組(7)連接到所述第二主開關(guān)組(9),其特征在于,如果存在多個相(R,Y,B),則所述相(R,Y,B)的第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)相互并聯(lián)連接。
2.一種用于至少一相(R,Y,B)的具有第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)的轉(zhuǎn)換器電路,該第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)被提供給每個相(R,Y,B),并且具有第一主開關(guān)組(4),該第一主開關(guān)組(4)由功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)和由連接到所述功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)的電容器(3)形成,其中所述第一主開關(guān)組(4)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)由無源電子元件(11)形成,該無源電子元件(11)不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)具有至少一個中間開關(guān)組(7),該中間開關(guān)組(7)由兩個串聯(lián)連接的可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)和一電容器(6)形成,且所述中間開關(guān)組(7)或者一個中間開關(guān)組(7)連接到所述第一主開關(guān)組(4),且所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)形成的第二主開關(guān)組(9),其中該第二主開關(guān)組(9)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)由無源電子元件(11)形成,該無源電子元件(11)不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向,且所述中間開關(guān)組(7)或一中間開關(guān)組(7)連接到所述第二主開關(guān)組(9),其特征在于,為每個相(R,Y,B)提供n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n),其中n≥1,且其中在所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)的每個中,相鄰于所述第一主開關(guān)組(4)的所述中間開關(guān)組(7)與所述第一主開關(guān)組(4)串聯(lián)連接,并且相鄰于所述第二主開關(guān)組(9)的所述中間開關(guān)組(7)與所述第二主開關(guān)組(9)串聯(lián)連接;所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)中的第一主開關(guān)組(4)和所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的第一主開關(guān)組(4)相互串聯(lián)連接;所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)中的第二主開關(guān)組(9)和所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的第二主開關(guān)組(9)相互串聯(lián)連接;以及如果有多個相(R,Y,B),則用于所述相(R,Y,B)的第n另外開關(guān)組系統(tǒng)(10.n)相互并聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,在所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)中,所述第一主開關(guān)組(4)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)具有另外的不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向的無源電子元件(11),其中該另外的電子元件(11)與已存在的電子元件(11)串聯(lián)連接;以及對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),所述第二主開關(guān)組(9)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)具有另外的不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向的無源電子元件(11),其中該另外的電子元件(11)與已存在的電子元件(11)串聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一個所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,其中所述電子元件(11)是二極管。
5.如權(quán)利要求1或3所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),在每個中間開關(guān)組(7)中的可驅(qū)動的所述功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)之一連接到在同一中間開關(guān)組(7)中的電容器(6);對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第一主開關(guān)組(4)的所述中間開關(guān)組(7)與所述第一主開關(guān)組(4)并聯(lián)連接;以及對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第二主開關(guān)組(9)的所述中間開關(guān)組(7)與所述第二主開關(guān)組(9)并聯(lián)連接。
6.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),每個中間開關(guān)組(7)中的可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)之間的接合點連接到同一中間開關(guān)組(7)中的電容器(6);對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第一主開關(guān)組(4)的所述中間開關(guān)組(7)中可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)中的一個連接到所述第一主開關(guān)組(4)中的所述兩個電子元件(11)之間的接合點;以及對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第二主開關(guān)組(9)的所述中間開關(guān)組(7)中可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)的另一個連接到所述第二主開關(guān)組(9)中的所述兩個電子元件(11)之間的接合點。
7.如權(quán)利要求1、3、5、和6中的任一個所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),如果提供多個中間開關(guān)組(7),則分別相鄰的中間開關(guān)組(7)相互連接成鏈。
8.如權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)和對于所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的每個,所述第一主開關(guān)組(4)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)具有另外的不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向的無源電子元件(11),其中該另外的電子元件(11)與已存在的電子元件(11)串聯(lián)連接;以及對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)和對于所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的每個,所述第二主開關(guān)組(9)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)具有另外的不可驅(qū)動且具有單向電流流動方向的無源電子元件(11),其中該另外的電子元件(11)與已存在的電子元件(11)串聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求2或8所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)和對于所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的每個,每個中間開關(guān)組(7)中可驅(qū)動的功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)中的一個連接到同一中間開關(guān)組(7)中的電容器(6);對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第一主開關(guān)組(4)的所述中間開關(guān)組(7)與所述第一主開關(guān)組(4)并聯(lián)連接;以及對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第二主開關(guān)組(9)的所述中間開關(guān)組(7)與所述第二主開關(guān)組(9)并聯(lián)連接。
10.如權(quán)利要求8所述轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),每個中間開關(guān)組(7)中的可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)之間的接合點連接到同一中間開關(guān)組(7)中的電容器(6);對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第一主開關(guān)組(4)的所述中間開關(guān)組(7)中可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)的一個連接到所述第一主開關(guān)組(4)中的所述兩個電子元件(11)之間的接合點;以及對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),相鄰于所述第二主開關(guān)組(9)的所述中間開關(guān)組(7)中可驅(qū)動的所述兩個功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)的另一個連接到所述第二主開關(guān)組(9)中的所述兩個電子元件(11)之間的接合點。
11.如權(quán)利要求2或8至10中的一個的所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,對于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1),如果提供多個中間開關(guān)組(7),則分別相鄰的中間開關(guān)組(7)相互連接成鏈。
12.如權(quán)利要求2或8至11中的一個所述的轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的每個開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的所述中間開關(guān)組(7)的數(shù)目對應(yīng)于所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)中的所述中間開關(guān)組(7)的數(shù)目;以及對于所述n個另外的開關(guān)組系統(tǒng)(10.1,...10.n)中的每個,如果提供多個中間開關(guān)組(7),則分別相鄰的中間開關(guān)組(7)相互串聯(lián)連接。
13.如權(quán)利要求12所述轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,在每種情況中,第一另外開關(guān)組系統(tǒng)(10.1)中的每個中間開關(guān)組(7)串聯(lián)連接到所述第一開關(guān)組系統(tǒng)(1)中的一個中間開關(guān)組(7)。
14.如權(quán)利要求13所述轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,如果n≥2,則在每種情況中,第n另外開關(guān)組系統(tǒng)(10.2,...10.n)中的每個中間開關(guān)組(7)串聯(lián)連接到第(n-1)開關(guān)組系統(tǒng)(10.2,...10.n)中的一個中間開關(guān)組(7)。
全文摘要
公開了一種用于至少一相(R,S,T)的具有第一矢量組系統(tǒng)(1)的轉(zhuǎn)換器電路,該第一矢量組系統(tǒng)(1)被提供給每個相(R,S,T),具有第一主矢量組(4),該第一主矢量組(4)由功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)和連接到所述功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)的電容器(3)形成,并且具有至少一個中間組(7),該中間組(7)由兩個串聯(lián)連接的受控功率半導(dǎo)體開關(guān)(5)和一電容器(6)形成;一個或多個所述中間組(7)連接到所述第一主矢量組(4)。所述第一矢量組系統(tǒng)還具有由功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)形成的第二主矢量組(9),其中所述中間組(7)或者一中間組(7)連接到該第二主矢量組(9)。根據(jù)本發(fā)明,所述整流器電路可得到簡化,并且故障率得到減小,其中所述第一主矢量組(4)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(2)和所述第二主矢量組(9)中的功率半導(dǎo)體開關(guān)(8)各由一個具有單向電流流動方向的不受控電子元件(11)形成。當(dāng)有幾個相(R,S,T)時,為了增加電能的存儲,相(R,S,T)的第一矢量組系統(tǒng)(1)相互并聯(lián)連接。
文檔編號H02M7/48GK1826722SQ200480021001
公開日2006年8月30日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月23日
發(fā)明者彼得·斯泰默 申請人:Abb瑞士有限公司