[发明专利]电变频器，电转换器和电网耦合转换器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种电转换器。尤其是，本发明涉及一种电变频器以及一种电网耦合转换器。

背景技术

这种转换器已普遍知晓并且用于将驱动装置连接到能量供给网络或用于连接两个能量供给网络。此外，例如在DE 101 03 031 A1中公开了模块化地构建这种转换器。

发明内容

本发明的任务是提出一种电转换器，该电转换器拥有改进的模块化结构。

本发明通过根据权利要求1或6所述的变频器、通过根据权利要求10所述的转换器以及通过根据权利要求12所述的电网耦合转换器来解决该任务。

所有根据本发明的转换器具有模块开关的共同特征，该开关具有：第一串联电路，该第一串联电路由第一可控功率半导体器件和第一二极管构成；以及第二串联电路，该第二串联电路由第二二极管和第二可控功率半导体器件构成，其中第一功率半导体器件与第一二极管的连接点形成第一端子，而第二二极管与第二功率半导体器件的连接点形成模块开关的第二端子，其中模块开关具有电容器，并且其中第一串联电路和第二串联电路以及电容器彼此并联连接。

所有根据本发明的转换器具有另外的共同特征，即至少两个这种模块开关形成串联电路，并且至少两个这种串联电路彼此并联连接。

通过这些共同特征借助本发明提供了如下可能性：以简单方式使根据本发明的转换器与不同的应用匹配。根据本发明的转换器的模块化结构在此始终是类似的。仅仅通过另外的布线将模块化结构与所期望的各应用匹配。

以此方式可以减小根据本发明的转换器的开销和成本。

本发明的其他特征、应用可能性和优点从以下对本发明的实施例的描述中得到，这些实施例在相关的附图中示出。在此，所有所描述的或示出的特征本身而言或任意组合地形成本发明的主题，而与其在权利要求中的概述或者引用无关，以及与其在说明书或在附图中的表述或图示无关。

附图说明

图1示出了模块开关的一个实施例的电路图，

图2示出了在使用图1的模块开关情况下电变频器的一个实施例的电路图，

图3示出了在使用图1的模块开关情况下具有二极管馈入的电变频器的一个实施例的电路图，

图4示出了在使用图1的模块开关情况下利用电转换器的动态补偿的一个实施例的电路图，

图5示出了在使用图1的模块开关情况下电网耦合转换器的一个实施例的电路图，以及

图6示出了在使用图1的模块开关情况下具有直流传输的电网耦合转换器的一个实施例的电路图。

具体实施方式

在图1中示出了模块开关10，该开关设计用于使用在电转换器或电变流器中。模块开关10也在未公开的德国专利申请10 2010 046 142.3中描述，在此方面引用该专利申请。

模块开关10具有：第一串联电路，该第一串联电路由第一可控功率半导体器件V1和第一二极管D1构成；以及第二串联电路，该第二串联电路由第二二极管D2和第二可控功率半导体器件V2构成。

这两个可控功率半导体器件V1、V2分别可以并联连接有反向连接的续流二极管。但明确地指出，续流二极管本身对于模块开关10的工作并非是必需的，即模块开关10在没有续流二极管的情况下也完全能够工作。然而在实践中，这种续流二极管设计用于保护功率半导体器件V1、V2。借助续流二极管可以防止在电流的电流方向不希望地反转时对功率半导体器件V1、V2的可能的损伤。此外，对于借助模块开关10构建的转换器的保护功能，续流二极管此外可以具有优点。在以下所描述的附图2至6中因此存在这种续流二极管。

此外，这两个可控功率半导体器件V1、V2可以分别串联有同向连接的二极管，用于提高在相反方向上的截止能力的目的。

模块开关10的功率半导体器件V1、V2和二极管的设计可以在考虑相应应用中出现的负载的情况下进行优化。功率半导体器件V1、V2和二极管在此也可以由多个并联和/或串联连接的器件构建。

在第一串联电路中，第一功率半导体器件V1的集电极和第一二极管D1的正极彼此连接。该连接点称作第一端子11。在第二串联电路中，第二功率半导体器件V2的发射极和第二二极管D2的负极彼此连接。该连接点称作第二端子12。

这两个串联电路彼此并联连接。由此，第一二极管D1的负极与第二功率半导体器件V2的集电极连接，而第一功率半导体器件V1的发射极与第二二极管D2的正极连接。

电容器C与两个并联连接的串联电路并联连接。电容器C也可以构建为由多个并联和/或串联连接的电容器构成的电容器组。