[发明专利]用于转换电压的方法和电压转换装置

权利要求书

1.一种电压转换装置，包括：

至少四个开关元件(2-5，13，40，50，51)的串联连接，所述至少四个开关元件(2-5，13，40，50，51)各自包括

至少一个关断型的半导体设备(6)和与其反并联连接的续流二极管(7)，

其中所述串联连接的相对末端配置成连接到不同的电势(8，9)，从而导致所述串联连接两端的直流电压，并且

所述串联连接的中点(10)配置成连接到所述装置的交流电压侧(11，52)同时将所述串联连接分成两半部分，

控制单元(12，42)，其配置成控制开关元件的所述半导体设备以用于获得所述装置的所述交流电压侧上确定的交流电压，以及

部件(41)，其配置成在每个所述续流二极管关断时测量代表其两端电压的参数，

其特征在于

所述半导体设备(40)是栅控的并且具有内置在其中的相应的续流二极管，

所述装置包括配置成在二极管停止导通而关断的时刻根据在二极管关断时用于测量参数的所述部件执行的所述测量的结果而控制存储在每个所述二极管中的电荷的量的布置，

所述布置配置成，在二极管电流流动期间，将所述半导体设备的栅极发射极电压改变到阈值以下来获得较低导通损耗，

所述布置之后配置成在内置在所述半导体设备中的二极管导通时在所述半导体设备的栅极(38)上应用正脉冲(III)，并且根据由所述部件执行的所述测量的结果来作出该脉冲的属性，

所述布置配置成通过在二极管的关断(t₁)与所述正脉冲的末端之间选择延迟(t_d)在相应的二极管关断的时刻来控制存储在所述相应的二极管中的电荷。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述部件(41)配置成测量每个续流二极管两端的电压。

3.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，其半导体设备(40)是RC-IGBT，即反向导通绝缘栅双极晶体管。

4.如前述权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置是具有由开关元件的所述串联连接形成的至少一个相位臂的电压源转换器。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，每个所述半部分的所述开关元件(50，51)形成至少一个电流阀，所述控制单元(42)配置成控制所述转换器的所述电流阀以根据脉宽调制模式在所述中点(52)上应用直流电压脉冲，以及所述布置配置成将所述正脉冲(III)应用于属于所述串联连接的半部分的至少一个电流阀的半导体设备，其中二极管目前正交替地导通，同时另一半部分的半导体设备交替地接通和关断。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置配置成使所述串联连接的所述相对末端两端的直流电压为1kV-1200kV、10kV-1200kV或100kV-1200kV。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置配置成使所述串联连接的所述相对末端连接到直流电压网以用于传送高压直流电流(HVDC)并且使交流电压侧连接到属于交流电压网的交流电压相位线。