多电平变换器的制造方法_2

文档序号:9816630阅读:来源:国知局
第二开关和第二子模块特有的驱动电路之间 分别布置电流补偿扼流圈,用于进行电感退禪。
[0025] 本发明还设及一种用于如上面所描述的多电平变换器的子模块。根据本发明设置 为,所述子模块具有两个彼此电连接的分模块,或者由两个彼此电连接的分模块形成,所述 分模块分别具有第一开关、第二开关和电容器W及第一和第二分模块接线端,并且两个分 模块之间的电连接包括至少一个电感元件。
[0026] 关于根据本发明的子模块的优点,参考上面结合根据本发明的多电平变换器的叙 述。
【附图说明】
[0027] 下面,根据实施例对本发明进行详细说明;在此:
[0028] 图1示例性地示出了配备有多个子模块的多电平变换器的实施例,
[0029] 图2为了进行总体说明示例性地示出了先前已知的子模块,其可W在根据图1的多 电平变换器中用于形成先前已知的多电平变换器,
[0030] 图3示例性地示出了根据本发明的子模块的实施例,其在根据图1的多电平变换器 中使用时,产生根据本发明的多电平变换器,
[0031 ]图4示例性地示出了具有两个电感元件的根据本发明的子模块的一个实施例,
[0032] 图5示例性地示出了具有两个电感元件的根据本发明的子模块的另一个实施例,
[0033] 图6示例性地示出了具有四个电感元件的根据本发明的子模块的一个实施例,
[0034] 图7示例性地示出了使得能够产生双极性的输出电压的根据本发明的子模块的实 施例,W及
[0035] 图8示例性地示出了对根据图3至7的子模块的开关的控制的实施例。
[0036] 在附图中,为了清楚起见,相同或类似的部件总是使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0037] 在图1中示出了=相多电平变换器10的实施例。其包括用于输入或者输出或取出 交流电流的交流电压接线端W10。此外,多电平变换器10配备有两个电压接线端GlOa和 GlOb,其被称为为直流电压接线端。
[0038] 多电平变换器10具有S个并联连接的串联电路REURE2和RE3,其外部接线端R11、 R21和R31连接到直流电压接线端GlOa。外部接线端R12、R22和R32连接到直流电压接线端 GlOb。因此,换句话说,S个串联电路REURE2和RE3的外部接线端形成多电平变换器10的直 流电压侧。
[0039] S个串联电路REl、RE2和RE3中的每一个分别配备有多个串联连接的子模块SBW 及两个电感D。中间接线端Z分别位于两个电感D之间,中间接线端Z的电势位于图1中的上面 的子模块和图1中的下面的子模块之间,并且形成多电平变换器10的=个交流电压接线端 Wl 0中的一个。=个交流电压接线端Wl 0例如可W连接到发电机15。
[0040] 此外,在图1中例如可W看到子模块SB的连接或接线。子模块SB中的每一个分别配 备有第一子模块接线端SBl和第二子模块SB2。
[0041] 在根据图1的多电平变换器10中通过中屯、装置20对子模块SB进行控制。为了清楚 起见,在为了通过中屯、装置20进行控制而设置的中屯、装置20和子模块SB之间的接线在图1 中未示出,而仅借助线21示意性地进行了指示。
[0042] 为了更好地理解下面的叙述,图2示出了如在先前从开头提及的文献中已知的多 电平变换器中所使用的那样的子模块SB。子模块SB具有第一开关110、第二开关120、电容器 130、第一子模块接线端SBl和第二子模块接线端SB2。如果在子模块中开关110或120中的一 个发生故障并且两个开关同时导通,则存储在电容器130中的全部能量被释放,从而可能导 致对子模块SB的机械破坏W及在某些情况下可能导致对相邻子模块的机械破坏。
[0043] 图3示出了根据本发明的子模块SB的第一实施例,其具有两个分模块TMl和TM2,并 且可W应用于根据图1的多电平变换器10中,W形成根据本发明的多电平变换器。
[0044] 分模块TMl具有第一开关S1、第二开关S2、电容器Cl W及欧姆电阻R1。两个开关Sl 和S2优选分别由晶体管和与相应的晶体管并联连接的二极管形成。
[0045] 第一开关Sl与电容器Cl串联连接;开关Sl和电容器Cl的串联电路与第二开关S2并 联连接。
[0046] 分模块TMl的第一分模块接线端Al电连接到两个开关Sl和S2之间的连接点。第二 分模块接线端A2电连接到第二开关S2和电容器Cl之间的连接点。
[0047] 在根据图3的实施例中,分模块TMl附加地还配备有第S分模块接线端A3,其电连 接到分模块TMl的欧姆电阻Rl,并且经由该欧姆电阻Rl连接到电容器C1。
[004引分模块TM2优选与分模块TMl相同地构造。因此,分模块TM2优选同样具有第一开关 S3、第二开关S4、电容器C2W及欧姆电阻R2。两个开关S3和S4、电容器C2W及欧姆电阻R2优 选W与在分模块TMl的情况下相同的方式连接;因此,关于分模块TM2的部件的连接,参考上 面结合分模块TMl的部件的连接的叙述。
[0049] 在两个分模块TMl和TM2中寄生电感分别起作用,在根据图3的图示中用附图标记 Lpl和Lp2指示寄生电感。
[0050] 分模块TMl的第一分模块接线端Al电连接到分模块TM2的第一分模块接线端Al并 且与其一起形成子模块SB的第一子模块接线端SB1。分模块TMl的第一分模块接线端Al和子 模块SB的第一子模块接线端SBl之间的电连接线在图3中用附图标记Vl指示。分模块TM2的 第一分模块接线端Al和第一子模块接线端SBl之间的电连接线在图3中用附图标记V2指示。
[0051] 两个分模块TMl和TM2的两个第二分模块接线端A2同样经由连接线V3和V4彼此连 接并且连接到第二子模块接线端SB2。
[0052] 两个分模块TMl和TM2的第=分模块接线端A3经由连接线V5连接。
[0053] 在根据图3的子模块SB正常工作时,两个分模块TMl和TM2的两个第一开关Sl和S3 相应地一起关断、接通;对应地适用于两个分模块TMl和TM2的两个第二开关S2和S4。在此, 两个分模块TMl和TM2的第一开关和第二开关的接通和关断相应地W如下方式交替进行:在 两个分模块TMl和TM2中的每一个中,分别要么第一开关Sl或S3要么第二开关S2或S4接通; 然后相应的另一个开关关断。运种控制确保,各自的分模块的电容器不被分模块的各自的 开关短路并且不突然放电。
[0054] 在子模块SB正常工作时,为了实现两个分模块TMl和TM2的两个电容器Cl和C2分别 具有相同的电容器电压Ucl和化2,设置连接线V5,其实现在两个电容器Cl和C2之间的经由 两个欧姆电阻Rl和R2的补偿电流;换句话说,补偿电流使得两个电容器电压Ucl和化2的大 小至少大致相等。
[0055] 在图3中还可W看到设置在电连接线Vl中的电感元件II。电感元件Il优选是扼流 圈。电感元件Il的功能在于,在两个分模块中的一个发生错误或者故障的情况下减小两个 分模块TMl和TM2之间的放电电流;下面通过示例详细说明运一点:
[0056] 下面示例性地假设,两个分模块TMl和TM2的两个第一开关Sl和S3接通,并且两个 分模块TM巧日TM2的两个第二开关S2和S4关断。如果现在分模块TMl的第二开关S2发生故障, 导致第二开关S2导通,则分模块TMl的电容器Cl经由已经接通的第一开关Sl和发生故障的 第二开关S2短路并且放电。由此,放电电流Ifl在分模块TMl中流过第一开关Sl和第二开关 S2。在分模块TMl中优选将电容器Cl的电容选择为,使得流过两个开关Sl和S3的放电电流 Ifl不对分模块TMl产生完全的机械破坏。
[0057] 第二分模块TM2同样受分模块TMl的故障影响。也就是说,由于分模块TMl的第二开 关S2的故障,可能产生放电电流If 2,分模块TM2的电容器C2 W该放电电流If 2放电。该放电 电流K2经由分模块TM2的第一开关S3经由电连接线V2和Vl流过分模块TMl的第二开关S2, 随后经由连接线V3和V4又回到分模块TM2。设置在电连接线Vl中的电感元件Il有效地限制 该放电电流^2,并且使放电电流^2的大小保持在非临界水平(11]11〇';[1:13油日]1化¥日日11)。放 电电流If2优选被限制在不对分模块TM2产生破坏的值。
[0058] 为了实现所描述的电感元件Il的电流限制功能,优选电感元件Il的电感Ll是在两 个分模块中起作用的寄生
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1