专利名称：功率转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及其中均衡构成三级功率转换器的半导体器件的功率损耗的功率转换器。
背景技术：
在将直流电转换成交流电或将交流电转换成直流电的功率转换器中采用三级功率转换器。三级功率转换器可减少交流电压波形失真，从而减少不需要的声音和噪声。图9示出在JP-A-2002-247862中公开的三级功率转换器的电路。在图9中，附图标记I是第一直流电源，2是第二直流电源，MlO和M20是半导体器件，而Ql至Q4是第一至第四半导体开关元件。第一直流电源I和第二直流电源2串联连接，从而构成直流电压源串联电路。直 流电压源串联电路的一端是第一端子P，而另一端是第二端子N。第一直流电源I和第二直流电源2的连接点是第三端子C。第一直流电源I和第二直流电源2的电压通常是相同的电压。当将每一电压取为E/2 (V)时，直流电压源串联电路两端的电压(第一端子P和第二端子N之间的电压)为E(V)。半导体器件MlO由半导体开关元件Ql和Q2的串联电路(第一串联电路)构成。半导体开关元件Ql和Q2的串联电路的两端各自连接到第一端子P和第二端子N。同样，半导体开关元件Ql和Q2的连接点连接到第四端子AC。同时，半导体器件M20由半导体开关元件Q3和Q4的串联电路(第二串联电路)构成。半导体开关元件Q3和Q4的串联电路的两端各自连接到第三端子C以及半导体开关元件Ql和Q2的连接点。例如，第一至第四半导体开关元件Ql至Q4是例如具有自动换向能力的绝缘栅双极晶体管(IGBT)等，并且二极管反并联连接到其任一端。在图9的电路中，当半导体开关元件Ql的IGBT导通而半导体开关元件Q2至Q4的IGBT截止时，电压E (V)被输出到第四端子AC。当半导体开关元件Ql和Q2的IGBT截止而半导体开关元件Q3和Q4的IGBT中的任一个导通时，电压E/2(V)被输出到第四端子AC。当半导体开关元件Q2的IGBT导通而半导体开关元件Q1、Q3和Q4的IGBT截止时，O (V)的电压被输出到第四端子AC。因此，图9所示的功率转换器可产生由三级电位O(V)、E/2 (V)和E (V)构成的交流电压。在使用以上所述的现有技术的功率转换器中，其中半导体开关元件Ql和Q2串联连接的第一串联电路由半导体器件MlO构成。同样，其中半导体开关元件Q3和Q4串联连接的第二串联电路由半导体器件M20构成。然后，在半导体开关元件Ql和Q2中发生的开关损耗大致是在半导体开关元件Q3和Q4中发生的开关损耗的两倍。因此，一般而言，与在半导体器件M20中发生的损耗的大小相比，在半导体器件MlO中发生的损耗的大小约为其
I.5 倍。
因此，为了最佳地冷却半导体器件MlO和半导体器件M20，需要两种具有不同冷却能力的散热片(cooling fin)。因此,散热片的设计、制造、冷却能力评估等需要翻倍的工时数量。同时，当用具有相同冷却能力的散热片冷却半导体器件MlO和M20时，基于发生较大损耗的半导体器件MlO的损耗特性固定散热片的冷却能力。因此，当考虑冷却半导体器件M20时，散热片的冷却能力太高。在此情况下，存在减小功率转换器的尺寸和降低功率转换器的成本的障碍。
发明内容
因此，为了解决迄今所述问题而设计的本发明的目的在于，提供一种有可能均衡在半导体器件中发生的损耗的功率转换器。本发明的一方面的功率转换器包括由串联连接的第一直流电压源和第二直流电压源构成的直流电压源串联电路；连接到直流电压源串联电路的正极侧端子的第一端子；连接到负极侧端子的第二端子；连接到第一直流电压源和第二直流电压源的连接点的第三 端子；由串联连接的各自反并联地连接有二极管的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件构成的第一串联电路；连接到第一串联电路的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的连接点的第四端子；以及由反串联连接的各自反并联地连接有二极管的第三半导体开关元件和第四半导体开关元件构成的第二串联电路，第一串联电路的两端各自连接到第一端子和第二端子，而第二串联电路的两端各自连接到第三端子和第四端子，其中第一半导体开关元件和第三半导体开关元件由第一半导体器件构成，而第二半导体开关元件和第四半导体开关元件由第二半导体器件构成。然后，根据本发明的该方面的功率转换器是第一半导体开关元件的端子和第三半导体开关元件的端子在第一半导体器件内部电隔离，而第二半导体开关元件的端子和第四半导体开关元件的端子在第二半导体器件内部电隔离。替换地，根据本发明的该方面的功率转换器是第一半导体开关元件和第三半导体开关元件在第一半导体器件内部串联连接，而第二半导体开关元件的端子和第四半导体开关元件的端子在第二半导体器件内部电隔离。替换地，根据本发明的该方面的功率转换器是第一半导体开关元件的端子和第三半导体开关元件的端子在第一半导体器件内部电隔离，而第二半导体开关元件和第四半导体开关元件在第二半导体器件内部串联连接。然后，根据本发明的该方面的功率转换器是当第一半导体开关元件和第三半导体开关元件串联连接到第一直流电压源而第二半导体开关元件和第四半导体开关元件串联连接到第二直流电压源时，第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的正向击穿电压高于直流电压源串联电路两端的电压，第三半导体开关元件的正向击穿电压高于第一直流电压源的电压且低于第一半导体开关元件的正向击穿电压，而第四半导体开关元件的正向击穿电压高于第二直流电压源的电压且低于第二半导体开关元件的正向击穿电压。替换地，根据本发明的该方面的功率转换器是当第一半导体开关元件和第四半导体开关元件串联连接到第一直流电压源而第二半导体开关元件和第三半导体开关元件串联连接到第二直流电压源时，第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的正向击穿电压高于直流电压源串联电路两端的电压，第三半导体开关元件的正向击穿电压高于第二直流电压源的电压且低于第一半导体开关元件的正向击穿电压，而第四半导体开关元件的正向击穿电压高于第一直流电压源的电压且低于第二半导体开关元件的正向击穿电压。根据本发明，有可能提供一种有可能均衡在半导体器件中发生的损耗的功率转换器。
图I是用于示出根据本发明的功率转换器的第一实施例的示图；图2是用于示出根据本发明的功率转换器的第二实施例的示图；图3是用于示出根据本发明的功率转换器的第三实施例的示图；图4是用于示出根据本发明的功率转换器的第四实施例的示图；
图5是用于示出根据本发明的功率转换器的第五实施例的示图；图6是用于示出根据本发明的功率转换器的第六实施例的示图；图7是用于示出根据本发明的功率转换器的第七实施例的示图；图8是用于示出根据本发明的功率转换器的第八实施例的示图；以及图9是用于示出现有功率转换器的示图。
具体实施例方式在下文中，将在参考图I至图8的同时给出对本发明的各个实施例的描述。在图I至8中，第一直流电压源I、第二直流电压源2、以及半导体开关元件Ql至Q4与图9所示的功率转换器的组件相同。因此，对每一组件给出相同的附图标记和特征，并且省略其描述。同样，构成功率转换器的第一串联电路由其中半导体开关元件Ql和Q2串联连接的电路构成、以及第二串联电路由其中半导体开关元件Q3和Q4反串联连接的电路构成的这些点相同。同时，在图I至图8中，半导体器件Ml由半导体开关元件Ql和Q3构成，而半导体器件M2由半导体开关元件Q2和Q4构成。这一点与图9的半导体器件MlO和M20的配置不同。图I是用于示出根据本发明的功率转换器的第一实施例的示图。在图I中，半导体器件Ml具有用于连接到外部电路的四个端子，即端子C1、E1、C3和E3。端子Cl连接到半导体开关元件Ql的集电极端子，而端子El连接到发射极端子。同样，端子C3连接到半导体开关元件Q3的集电极端子，而端子E3连接到发射极端子。然后，半导体开关元件Ql的集电极端子和发射极端子与半导体开关元件Q3的集电极端子和发射极端子各自隔离。同时，半导体器件M2具有用于连接到外部电路的四个端子，即端子C2、E2、C4和E4。端子C2连接到半导体开关元件Q2的集电极端子，而端子E2连接到发射极端子。同样，端子C4连接到半导体开关元件Q4的集电极端子，而端子E4连接到发射极端子。然后，半导体开关元件Q2的集电极端子和发射极端子与半导体开关元件Q4的集电极端子和发射极端子各自隔离。接下来，第一串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Ql和半导体器件M2的半导体开关元件Q2串联连接的电路。为了构成第一串联电路，半导体器件Ml的端子El和半导体器件M2的端子C2连接。该连接点连接到第四端子AC。同样，半导体器件Ml的端子Cl连接到第一端子P。此外，半导体器件M2的端子E2连接到第二端子N。
第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子C3和半导体器件M2的端子C4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子E3连接到半导体器件Ml的端子El和半导体器件M2的端子C2的连接点。此外，半导体器件M2的端子E4连接到第三端子C。通过以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。图2是用于示出根据本发明的功率转换器的第二实施例的示图。在图2中，半导体器件Ml具有用于连接到外部电路的三个端子，即端子Cl、E1E3和C3。端子Cl连接到半导体开关元件Ql的集电极端子，而端子C3连接到半导体开关元件Q3的集电极端子。然后，半导体开关元件Ql的发射 极端子和半导体开关元件Q3的发射极端子在半导体器件Ml内部连接。该连接点连接到端子E1E3，以连接到外部电路。同时，以与图I的半导体器件M2相同的方式，半导体器件M2具有四个端子，并且其配置也是相同的。接下来，第一串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Ql和半导体器件M2的半导体开关元件Q2串联连接的电路。为了构成第一串联电路，半导体器件Ml的端子E1E3和半导体器件M2的端子C2连接。该连接点连接到第四端子AC。同样，半导体器件Ml的端子Cl连接到第一端子P。此外，半导体器件M2的端子E2连接到第二端子N。第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子C3和半导体器件M2的端子C4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子E1E3连接到半导体器件M2的端子C2。此外，半导体器件M2的端子E4连接到第三端子C。通过也以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。图3是用于示出根据本发明的功率转换器的第三实施例的示图。在图3中，以与图I所示的半导体器件Ml和M2相同的方式，半导体器件Ml和M2中的每一个具有四个端子，并且其配置也是相同的。同样，第一串联电路与图I所示的第一串联电路也是相同的。第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子E3和半导体器件M2的端子E4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子C3连接到半导体器件Ml的端子El和半导体器件M2的端子C2的连接点。此外，半导体器件M2的端子C4连接到第三端子C。通过也以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。图4是用于示出根据本发明的功率转换器的第四实施例的示图。在图4中，半导体器件Ml具有用于连接到外部电路的三个端子，即端子Cl、E1C3和E3。端子Cl连接到半导体开关元件Ql的集电极端子，而端子E3连接到半导体开关元件Q3的发射极端子。然后，半导体开关元件Ql的发射极端子和半导体开关元件Q3的集电极端子在半导体器件Ml内部连接。该连接点连接到端子E1C3，以连接到外部电路。同时，以与图I的半导体器件M2相同的方式，半导体器件M2具有四个端子，并且其配置也是相同的。接下来，第一串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Ql和半导体器件M2的半导体开关元件Q2串联连接的电路。为了构成第一串联电路，半导体器件Ml的端子EC3和半导体器件M2的端子C2连接。该连接点连接到第四端子AC。同样，半导体器件Ml的端子Cl连接到第一端子P。此外，半导体器件M2的端子E2连接到第二端子N。第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子E3和半导体器件M2的端子E4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子E1C3连接到半导体器件M2的端子C2。此外，半导体器件M2的端子C4连接到第三端子C。通过也以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。
图5是用于示出根据本发明的功率转换器的第五实施例的示图。在图5中，以与图I所示的半导体器件Ml和M2相同的方式，半导体器件Ml和M2中的每一个具有四个端子，并且其配置也是相同的。同样，第一串联电路与图I所示的第一串联电路也是相同的。第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子E3和半导体器件M2的端子E4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子C3连接到第三端子C。此外，半导体器件M2的端子C4连接到半导体器件Ml的端子El和半导体器件M2的端子C2的连接点。通过也以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。图6是用于示出根据本发明的功率转换器的第六实施例的示图。在图6中，以与图I的半导体器件Ml相同的方式，半导体器件Ml具有四个端子，并且其配置也是相同的。同时，半导体器件M2具有用于连接到外部电路的三个端子，即端子C2C4、E2和E4。端子E2连接到半导体开关元件Q2的发射极端子，而端子E4连接到半导体开关元件Q4的发射极端子。然后，半导体开关元件Q2的集电极端子和半导体开关元件Q4的集电极端子在半导体器件M2内部连接。该连接点连接到端子C2C4，以连接到外部电路。接下来，第一串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Ql和半导体器件M2的半导体开关元件Q2串联连接的电路。为了构成第一串联电路，半导体器件Ml的端子El和半导体器件M2的端子C2C4连接。该连接点连接到第四端子AC。同样，半导体器件Ml的端子Cl连接到第一端子P。此外，半导体器件M2的端子E2连接到第二端子N。第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子E3和半导体器件M2的端子E4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子C3连接到第三端子C。此外，半导体器件M2的端子C2C4连接到半导体器件Ml的端子El。通过也以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。图7是用于示出根据本发明的功率转换器的第七实施例的示图。
在图7中，以与图I所示的半导体器件Ml和M2相同的方式，半导体器件Ml和M2中的每一个具有四个端子，并且其配置也是相同的。同样，第一串联电路与图I所示的第一串联电路也是相同的。第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子C3和半导体器件M2的端子C4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子E3连接到第三端子C。此外，半导体器件M2的端子E4连接到半导体器件Ml的端子El和半导体器件M2的端子C2的连接点。通过也以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。图8是用于示出根据本发明的功率转换器的第八实施例的示图。
在图8中，以与图I的半导体器件Ml相同的方式，半导体器件Ml具有四个端子，并且其配置也是相同的。同时，半导体器件M2具有用于连接到外部电路的三个端子，即端子C2E4、E2和C4。端子E2连接到半导体开关元件Q2的发射极端子，而端子C4连接到半导体开关元件Q4的集电极端子。然后，半导体开关元件Q2的集电极端子和半导体开关元件Q4的发射极端子在半导体器件M2内部连接。该连接点连接到端子C2E4，以连接到外部电路。接下来，第一串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Ql和半导体器件M2的半导体开关元件Q2串联连接的电路。为了构成第一串联电路，半导体器件Ml的端子El和半导体器件M2的端子C2E4连接。该连接点连接到第四端子AC。同样，半导体器件Ml的端子Cl连接到第一端子P。此外，半导体器件M2的端子E2连接到第二端子N。第二串联电路是其中半导体器件Ml的半导体开关元件Q3和半导体器件M2的半导体开关元件Q4反串联连接的电路。为了构成第二串联电路，半导体器件Ml的端子C3和半导体器件M2的端子C4连接。通过这样做，半导体开关元件Q3和半导体开关元件Q4反串联连接。同样，半导体器件Ml的端子E3连接到第三端子C。此外，半导体器件Ml的端子C2E4连接到半导体器件Ml的端子El。通过也以此方式组合半导体器件Ml和M2，有可能构成三级功率转换器。在图I至8所示的功率转换器中，在半导体开关元件Ql和Q2中发生的损耗相同。同样，在半导体开关元件Q3和Q4中发生的损耗相同。因此，在半导体器件Ml和M2中发生的损耗相同。即，通过使用图I至8所示的半导体器件Ml和M2来构成的功率转换器，有可能均衡在半导体器件Ml和M2中发生的损耗。同样，其中第一直流电压源I的电压E/2(V)和第二直流电源2的电压E/2 (V)相加的电压E(V)被施加到半导体开关元件Ql和Q2，如图I至8所示。同样，第一直流电压源I的电压E/2(V)或第二直流电压源2的电压E/2 (V)被施加到半导体开关元件Q3和Q4。因此，在更优选的实施例中，正向击穿电压高于E(V)的半导体开关元件用作半导体开关元件Ql和Q2。然后，正向击穿电压高于第二直流电压源2的电压E/2(V)且低于半导体开关元件Ql和Q2的电压的半导体开关元件用作图1、2、7和8所示的半导体开关元件Q3。同时，正向击穿电压高于第一直流电压源I的电压E/2(V)且低于半导体开关元件Ql和Q2的电压的半导体开关元件用作半导体开关元件Q4。然后，正向击穿电压高于第一直流电压源I的电压E/2 (V)且低于半导体开关元件Ql和Q2的电压的半导体开关元件用作图3、4、5和6所示的半导体开关元件Q3。同时，正向击穿电压高于第二直流电压源2的电压E/2(V)且低于半导体开关元件Ql和Q2的电压的半导体开关元件用作半导体开关元件Q4。—般而言，与具有闻正向击穿电压的半导体开关兀件相比，具有低正向击穿电压 的半导体开关元件在开关操作时刻发生的损耗小。因此，与使用具有半导体开关元件Ql至Q4的正向击穿电压相同的半导体开关元件时相比，有可能降低半导体器件Ml和M2的损耗。
权利要求
1.一种功率转换器，包括 由串联连接的第一直流电压源和第二直流电压源构成的直流电压源串联电路； 连接到所述直流电压源串联电路的正极侧端子的第一端子； 连接到所述直流电压源串联电路的负极侧端子的第二端子； 连接到所述第一直流电压源和所述第二直流电压源的连接点的第三端子； 由串联连接的各自反并联地连接有二极管的的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件构成的第一串联电路； 连接到所述第一串联电路的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的连接点的第四端子；以及 由反串联连接的各自反并联地连接有二极管的的第三半导体开关元件和第四半导体开关元件构成的第二串联电路， 所述第一串联电路的两端各自连接到所述第一端子和所述第二端子，而 所述第二串联电路的两端各自连接到所述第三端子和所述第四端子，其中 所述第一半导体开关元件和所述第三半导体开关元件由第一半导体器件构成，而 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件由第二半导体器件构成。
2.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件的端子和所述第三半导体开关元件的端子在所述第一半导体器件内部电隔离，而 所述第二半导体开关元件的端子和所述第四半导体开关元件的端子在所述第二半导体器件内部电隔离。
3.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件和所述第三半导体开关元件在所述第一半导体器件内部串联连接，而 所述第二半导体开关元件的端子和所述第四半导体开关元件的端子在所述第二半导体器件内部电隔离。
4.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件和所述第三半导体开关元件在所述第一半导体器件内部反串联连接，而 所述第二半导体开关元件的端子和所述第四半导体开关元件的端子在所述第二半导体器件内部电隔离。
5.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件的端子和所述第三半导体开关元件的端子在所述第一半导体器件内部电隔离，而 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件在所述第一半导体器件内部串联连接。
6.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件的端子和所述第三半导体开关元件的端子在所述第一半导体器件内部电隔离，而 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件在所述第一半导体器件内部反串联连接。
7.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件和所述第三半导体开关元件串联连接到所述第一直流电压源， 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
8.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第一直流电压源， 所述第二半导体开关元件和所述第三半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
9.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件的端子和所述第三半导体开关元件的端子在所述第一半导体器件内部电隔离， 所述第二半导体开关元件的端子和所述第四半导体开关元件的端子在所述第二半导体器件内部电隔离， 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
10.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件和所述第三半导体开关元件在所述第一半导体器件内部串联连接，所述第二半导体开关元件的端子和所述第四半导体开关元件的端子在所述第二半导体器件内部电隔离， 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
11.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件的端子和所述第三半导体开关元件的端子在所述第一半导体器件内部电隔离， 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件在所述第一半导体器件内部串联连接， 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
12.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件的端子和所述第三半导体开关元件的端子在所述第一半导体器件内部电隔离， 所述第二半导体开关元件的端子和所述第四半导体开关元件的端子在所述第二半导体器件内部电隔离， 所述第一半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第一直流电压源， 所述第二半导体开关元件和所述第三半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
13.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于，所述第一半导体开关元件和所述第三半导体开关元件在所述第一半导体器件内部反串联连接， 所述第二半导体开关元件的端子和所述第四半导体开关元件的端子在所述第二半导体器件内部电隔离， 所述第一半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第一直流电压源， 所述第二半导体开关元件和所述第三半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
14.如权利要求I所述的功率转换器，其特征在于， 所述第一半导体开关元件的端子和所述第三半导体开关元件的端子在所述第一半导体器件内部电隔离， 所述第二半导体开关元件和所述第四半导体开关元件在所述第一半导体器件内部反串联连接， 所述第一半导体开关元件和所述第四半导体开关元件串联连接到所述第一直流电压源， 所述第二半导体开关元件和所述第三半导体开关元件串联连接到所述第二直流电压源， 所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的正向击穿电压高于所述直流电压源串联电路两端的电压， 所述第三半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第二直流电压源的电压且低于所述第一半导体开关元件的正向击穿电压，而 所述第四半导体开关元件的正向击穿电压高于所述第一直流电压源的电压且低于所述第二半导体开关元件的正向击穿电压。
全文摘要
提供了一种有可能均衡在半导体器件中发生的损耗的功率转换器。功率转换器由串联连接到直流电压源串联电路(由串联连接的第一直流电压源和第二直流电压源构成)的任一端的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件构成的第一串联电路、以及串联连接在第一直流电压源和第二直流电压源的连接点与第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的连接点之间的第三半导体开关元件和第四半导体开关元件构成的第二串联电路构成，其中第一半导体开关元件和第三半导体开关元件由第一半导体器件构成，而第二半导体开关元件和第四半导体开关元件由第二半导体器件构成。
文档编号H02M7/48GK102684526SQ20121006536
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月5日 优先权日2011年3月7日
发明者桥井真, 阿部康, 高桥洁 申请人:富士电机株式会社