[發(fā)明專利]用于三電平轉(zhuǎn)換器的開關(guān)分支及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110362369.3
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102468778A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 泰勒·維塔寧
• 申請（專利權(quán)）人: ABB公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

1.一種用于三電平轉(zhuǎn)換器的開關(guān)分支，所述開關(guān)分支包括：

第一半導(dǎo)體開關(guān)(S1；S11，S12，S13)和第二半導(dǎo)體開關(guān)(S2；S21，S22，S23)，所述第一半導(dǎo)體開關(guān)和第二所述半導(dǎo)體開關(guān)串聯(lián)連接在所述開關(guān)分支的直流正極(Udc+)與交流極(AC；AC1，AC2，AC3)之間；

與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接的第一二極管(D1；D11，D12，D13)、以及與所述第二半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接的第二二極管(D2；D21，D22，D23)；

第三半導(dǎo)體開關(guān)(S3；S31，S32，S33)和第四半導(dǎo)體開關(guān)(S4；S41，S42，S43)，所述第三半導(dǎo)體開關(guān)和所述第四半導(dǎo)體開關(guān)串聯(lián)連接在所述開關(guān)分支的直流負極(Udc-)與交流極(AC；AC1，AC2，AC3)之間；

與所述第三半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接的第三二極管(D3；D31，D32，D33)、以及與所述第四半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接的第四二極管(D4；D41，D42，D43)；

第五半導(dǎo)體開關(guān)(S5；S51，S52，S53)，連接在所述第一半導(dǎo)體開關(guān)和所述第二半導(dǎo)體開關(guān)之間的連接點與直流中性極(NP)之間；

第六半導(dǎo)體開關(guān)(S6；S61，S62，S63)，連接在所述第三半導(dǎo)體開關(guān)和所述第四半導(dǎo)體開關(guān)之間的連接點與所述直流中性極(NP)之間；

與所述第五半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接的第五二極管(D5；D51，D52，D53)、以及與所述第六半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接的第六二極管(D6；D61，D62，D63)；以及

用于控制所述半導(dǎo)體開關(guān)的裝置(10)，其特征在于，

所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S1；S11，S12，S13)、所述第一二極管(D1；D11，D12，D13)、所述第五半導(dǎo)體開關(guān)(S5；S51，S52，S53)和所述第五二極管(D5；D51，D52，D53)存在于第一開關(guān)分支所特有的半導(dǎo)體模塊(11；110)中；

所述第四半導(dǎo)體開關(guān)(S4；S41，S42，S43)、所述第四二極管(D4；D41，D42，D43)、所述第六導(dǎo)體開關(guān)(S6；S61，S62，S63)和所述第六二極管(D6；D61，D62，D63)存在于第二開關(guān)分支所特有的半導(dǎo)體模塊(12；120)中；以及

所述用于控制所述半導(dǎo)體開關(guān)的裝置(10)被配置成：

當所述轉(zhuǎn)換器作為整流器工作時，控制所述半導(dǎo)體開關(guān)，以使得當電流通過所述交流極(AC)流進所述開關(guān)分支時，使所述電流始終流過所述第一二極管(D1；D11，D12，D13)或所述第五半導(dǎo)體開關(guān)(S5；S51，S52，S53)，并且以使得當電流通過所述交流極(AC)流出所述開關(guān)分支時，使所述電流流過所述第四二極管(D4；D41，D42，D43)或所述第六半導(dǎo)體開關(guān)(S6；S61，S62，S63)；以及/或者

當所述轉(zhuǎn)換器作為逆變器工作時，控制所述半導(dǎo)體開關(guān)，以使得當電流通過所述交流極(AC)流進所述開關(guān)分支時，使所述電流始終流過所述第六二極管(D6；D61，D62，D63)或所述第四半導(dǎo)體開關(guān)(S4；S41，S42，S43)，并且以使得當電流通過所述交流極流出所述開關(guān)分支時，使所述電流始終導(dǎo)流過所述第五二極管(D5；D51，D52，D53)或所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S1；S11，S12，S13)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三電平轉(zhuǎn)換器的開關(guān)分支，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體開關(guān)(S2；S21，S22，S23)、所述第二二極管(D2；D21，D22，D23)、所述第三導(dǎo)體開關(guān)(S3；S31，S32，S33)和所述第三二極管(D3；D31，D32，D33)存在于第三開關(guān)分支所特有的半導(dǎo)體模塊(13)中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三電平轉(zhuǎn)換器的開關(guān)分支，其特征在于，

所述第二半導(dǎo)體開關(guān)(S2；S21，S22，S23)和所述第二二極管(D2；D21，D22，D23)存在于所述第一開關(guān)分支所特有的半導(dǎo)體模塊(110)中；以及

所述第三半導(dǎo)體開關(guān)(S3；S31，S32，S33)和所述第三二極管(D3；D31，D32，D33)存在于所述第二開關(guān)分支所特有的半導(dǎo)體模塊(120)中。

4.一種三相三電平轉(zhuǎn)換器，其包括三個根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的開關(guān)分支。