[发明专利]转换器以及使用该转换器的电力转换装置

权利要求书

1.一种转换器，将被施加到输入端子的交流电压转换为第1直流电压～第3直流电压，并分别输出到第1输出端子～第3输出端子，包括：

第1二极管，阳极及阴极分别与所述输入端子及所述第1输出端子连接；

第2二极管，阳极及阴极分别与所述第2输出端子及所述输入端子连接；

第1晶体管，连接在所述第1输出端子与所述输入端子之间；

第2晶体管，连接在所述输入端子与所述第2输出端子之间；以及

第1双向开关，连接在所述输入端子与所述第3输出端子之间，

所述第1直流电压比所述第2直流电压高，所述第3直流电压是所述第1直流电压与所述第2直流电压的中间电压，

所述第1双向开关包括第3二极管～第6二极管以及第3晶体管，

所述第3二极管及所述第4二极管的阳极分别与所述输入端子及所述第3输出端子连接，所述第3二极管及所述第4二极管的阴极均与所述第3晶体管的第1电极连接，

所述第5二极管及所述第6二极管的阴极分别与所述输入端子及所述第3输出端子连接，所述第5二极管及所述第6二极管的阳极均与所述第3晶体管的第2电极连接，

所述第1二极管、所述第2二极管以及所述第3晶体管分别由宽带隙半导体形成，

所述第1晶体管、所述第2晶体管以及所述第3二极管～第6二极管分别由宽带隙半导体以外的半导体形成，

在所述第1输出端子的电压超过第1额定电压的情况下，所述第1晶体管使电流从所述第1输出端子流向所述输入端子，并且所述第3晶体管截止，

所述第1额定电压是从所述交流电压的正侧峰值电压减去所述第1二极管的阈值电压而得的电压，

在所述第2输出端子的电压低于第2额定电压的情况下，所述第2晶体管使电流从所述输入端子流向所述第2输出端子，并且所述第3晶体管截止，

所述第2额定电压是从所述交流电压的负侧峰值电压减去所述第2二极管的阈值电压而得的电压。

2.如权利要求1所述的转换器，

在所述交流电压为正电压的情况下，所述第1晶体管及所述第3晶体管交替导通，

在所述交流电压为负电压的情况下，所述第2晶体管及所述第3晶体管交替导通。

3.如权利要求1所述的转换器，

具备半导体模块，该半导体模块包括所述第1二极管～所述第6二极管以及所述第1晶体管～所述第3晶体管。

4.如权利要求1所述的转换器，

所述第1二极管及所述第2二极管的各自的额定电流大于所述第3二极管～所述第6二极管以及所述第1晶体管～所述第3晶体管的各自的额定电流。

5.如权利要求4所述的转换器，

所述第1晶体管及所述第2晶体管的各自的额定电流小于所述第1二极管～所述第6二极管以及所述第3晶体管的各自的额定电流。

6.如权利要求1所述的转换器，

所述宽带隙半导体是SiC，所述宽带隙半导体以外的半导体是Si。

7.一种电力转换装置，具备：

权利要求1所述的转换器；以及

逆变器，将分别被施加到所述第1输出端子～所述第3输出端子的第1直流电压～第3直流电压转换为3电平的交流电压并输出到第4输出端子，

所述逆变器具备：

第4晶体管，第1电极及第2电极分别与所述第1输出端子及所述第4输出端子连接；

第5晶体管，第1电极及第2电极分别与所述第4输出端子及所述第2输出端子连接；

第7二极管及第8二极管，分别与所述第4晶体管及所述第5晶体管反向并联连接；以及

第2双向开关，连接在所述第3输出端子与所述第4输出端子之间，

所述第2双向开关包括第6晶体管及第7晶体管和第9二极管及第10二极管，

所述第4晶体管、所述第5晶体管、所述第9二极管以及所述第10二极管分别由所述宽带隙半导体形成，

所述第6晶体管、所述第7晶体管、所述第7二极管以及所述第8二极管分别由所述宽带隙半导体以外的半导体形成。