)第一开关S1、(例如晶体管形式的)第二开关S2和电容器C。
[0036]在根据图1的多电平变换器10中，对子模块Τ的控制通过中央装置20来进行。为了避免需要将中央装置20与子模块Τ中的每一个单独连接，以便能够进行控制，在根据图1的实施例中，将单个的或全部子模块Τ组合成多模块。
[0037]在图1中，这种多模块的一个实施例用附图标记30表不。多模块30包括两个子模块31和32，其由多模块各自的控制装置33控制。
[0038]中央装置20对多模块30的控制借助多模块各自的控制信号Τ1和Τ2来进行，其中，控制信号Τ1用于控制两个子模块31和32的相应的第一开关，并且控制信号Τ2用于控制两个子模块31和32的相应的第二开关。
[0039]中央装置20对多模块30的控制优选根据多模块中间回路电压、即由多模块30的各个子模块31和32的中间回路电压形成的电压总和来进行。换句话说，对于控制，中央装置20有利地不需要各个子模块31和32的各个或各自的电容器电压或各自的中间回路电压，而是仅需要每个多模块的唯一的电压值，由此减轻中央装置20的负担。
[0040]控制装置33的一个功能在于，对中央装置20的控制信号Τ1和Τ2进行处理，并且利用控制信号Τ1和Τ2形成用于控制两个子模块31和32的开关的子模块各自的控制信号Τ11、Τ12、Τ21和Τ22。
[0041]控制装置33的另一个功能在于，形成子模块31和32的电容器的电容器电压的总和、即各个中间回路电压的总和，并且向中央装置20转发该总和，而不是各个子模块各自的电容器电压或各自的中间回路电压。如已经提及的，中央装置20对多模块30的控制根据多模块中间回路电压进行。
[0042]图2示例性地进一步详细示出了根据图1的多模块30的结构。
[0043]多模块30的子模块31包括第一开关S11，其与电容器C1串联连接。第一开关S11和电容器C1的串联电路连接到子模块31的模块接线端31a和31b。第一开关S11和电容器C1的串联电路与第二开关S12并联连接，第二开关S12直接与两个模块接线端31a和31b连接。
[0044]子模块32的结构对应于子模块31的结构。第一开关S21与电容器C2串联连接，其中，该串联电路与第二开关S22并联连接。第二开关S22的接线端或由第一开关S21和电容器C2形成的串联电路的接线端形成子模块32的模块接线端32a和32b。
[0045]为了控制两个子模块31和32的开关，经由控制线路34a、34b、34c和34d向4个开关511、512、521和522传输控制信号1'11、1'12321和丁22。
[0046]下面，根据图3和4示例性地详细说明控制装置33的与中央装置20的模块各自的控制信号T1和T2有关的工作方式。
[0047]图3针对两个子模块31和32的两个电容器C1和C2的电容器电压Udl和Ud2相同或近似相同的情况，示出了控制装置33的工作方式。在这种情况下，在经过预先给定的延迟时间A T 1之后对应地执行多模块各自的控制信号T1和T2。可以看到，根据在时间点tO到来的中央装置20的切换命令，两个子模块31和32的两个第一开关S11和S21(参考图2)在经过延迟时间A T 1之后导通。相应地，在经过延迟时间Δ T 1之后执行以控制信号T2的形式在时间点tO到来的、针对两个子模块31和32的两个第二开关S12和S22(参考图2)的关断命令。
[0048]如果中央装置20在时间点11通过多模块各自的控制信号T1和T2的边沿变化向多模块30传输用于切换这4个开关的切换命令，则以类似的方式进行该4个开关的切换。
[0049]图4针对两个电容器C1和C2的电容器电压Udl和Ud2不一样大或者不对称的情况，示出了多模块30的控制装置33的工作方式。在根据图4的实施例中，示例性地假设电容器电压Udl小于电容器电压Ud2，并且应当对两个电容器电压Udl和Ud2进行平衡。
[0050]如果在时间点t0，多模块各自的控制信号T1和T2发生边沿变化，使得要使两个多模块31和32的两个第一开关S11和S21导通，并且要使两个子模块31和32的两个第二开关S21和S22关断，则在电容器电压Udl过小或小于电容器电压Ud2的子模块31中对于第一开关S11以时间延迟的方式执行该切换命令。因此，在图4中能够看到，在子模块31中切换仅对于第二开关S12在延迟时间△ T 1内执行。相反，用于使第一开关S11导通的导通命令以相对于其延迟的方式进行，即在经过锁定阶段Tv之后才进行。优选电容器电压Udl和Ud2彼此的偏差越大，锁定阶段Tv的长度越大。优选适用:
[0051 ] Tv = k*(Udl-Ud2)，
[0052]其中，k表示比例因子。
[0053]由此，在子模块31中，两个开关S11和S12在锁定阶段Tv中关断。
[0054]对于子模块32，控制装置33不改变两个开关S21和S22的切换;这意味着，在经过延迟时间△ τ 1之后，像通过多模块各自的控制信号T1和T2在时间点to预先给定的那样，对两个开关进行希望的切换。
[0055]如果在时间点tl在控制装置33中输入控制信号T1和T2的边沿变化形式的另一切换命令，则优选子模块31的第一开关S11在第二开关S12之前进行切换，S卩比其提前了与先前的导通时的锁定阶段Tv的时间长度对应的时间段。为了实现控制信号T11的信号波形相对于控制信号T12的这种对称，优选在时间点tl输入控制信号T1和T2的边沿变化之后的时间段Ta之后进行第一开关S11的切换，其中，适用:
[0056]Ta= Δ T l-Tv。
[0057]与模块各自的控制信号Tl和Τ2的预先给定对应，在经过延迟时间ΔΤ 1之后，对其余3个开关、即根据图2的子模块31的第二开关S12以及子模块32的两个开关S21和S22进行切换，如这在电容器电压对称分布的情况下也是这种情况，并且结合图3进行了说明。
[0058]下面根据子模块31进一步说明锁定阶段Tv的功能:
[0059]图5示出了电容器电压Udl过小的情况下或者由于该原因而设置了锁定阶段Tv(参考图4)时的模块31的工作方式。在此，图5特别地借助粗线针对正电流iL(iL>0)将锁定阶段Tv期间的电流流动iL可视化。可以看到，对电容器C1进行充电，并且其电容器电压Udl上升。
[0060]图6针对负电流iL(iL〈0)的情况，示出了锁定阶段Tv(参考图4)期间的子模块31的工作方式。在负电流iL的情况下，电容器C1的电容器电压Ud 1保持不变，因为电流iL在电容器C1旁边流过。
[0061]图7作为对比针对子模块31的第一开关Sir‘正常”导通时间期间的正电流iL(iL>0)的情况，示出了子模块31的工作方式。能够看到，在该时间段期间对子模块31的电容器Cl进行充电。
[0062]图8作为对比针对第一开关SI1 “正常”导通时间期间的负电流i 1 (iL〈0)的情况，示出了子模块31的工作方式。能够看到，子模块31的电容器C1进行放电。
[0063]总而言之，也就是说在子模块31的第一开关S11的“正常”导通时间期间，电容器C1根据模块电流iL的电流方向进行充电或放电。相反，在锁定阶段Tv中，仅能对电容器C1进行充电，即在正电流iL期间；相对地阻止电容器C1放电。通过这种阻止，子模块31的中间回路电压或电容器C1的电容器电压Udl将在锁定阶段Tv(参考图4)期间相对于子模块32的中间回路电压或电容器C2的电容器电压Ud2提高，使得电容器电压Udl和Ud2平衡。
[0064]总而言之，也就是说根据图1的多电平变换器10或根据图2的多模块30优选如下工作:
[0065]-优选通过各个子模块30和31的开关之间的可变的锁定阶段Tv进行相应的子模块的子中间回路电压的对称化。在锁定阶段Tv期间，相应地锁定的子模块的相应的两个开关关断。
[0066]-在锁定阶段期间，分别根据流过子模块的电流的电流方向，对子模块的电容器进行充电(在正电流iL>0的情况下)，或者中间回路电压保持不变。
[0067]-优选分别在要锁定的子模块的第一开关的相应的导通时间之前和之后设置锁定阶段，也就是说，锁定阶段是对称的，使得子模块的第一开关的导通时间与第二开关的关断时间在时间上对称。在这种对称化的情况下，能够实现保持输出电压脉冲的中轴线。
[0068]结合图2至8，示例性地针对多模块具有两个子模块的情况，说明了多模块的工作方式。当多模块具有多于两个的子模块时，可以以对应的方式对子模块进行控制。在这种情况下，被视为有利的是，对于具有比该多模块的子模块的中间回路电压的平均值小的中间电压的每个子模块，设置锁定阶段，在这些锁定阶段中，将在中央装置方面要求的相应的子模块的第一开关的导通时间缩短，并且使子模块的两个开关关断。由此，对于负模块电流iL〈0，在锁定阶段期间，在第一开关的“正常”导通时间期间将出现的状态“中间回路放电”被状态“中间回路电压不变”代替。因此，通过锁定阶段能够实现锁定的子模块的中间回路电压相对于其它、未锁定的子模块的中间回路电压在基频的时间段期间上升。
[0069]虽然通过优选实施例进一步详细说明并描述了本发明，但是本发明不局限于所公开的示例，本领域技术人员可以从中得出其它变形，而不脱离本发明的保护范围。
[0070]附图标记列表
[0071]10 多电平变换器
[0072]20 中央装置
[0073]30 多模