[发明专利]半导体开关串

摘要

一种用于HVDC功率变换器的半导体开关串(10)，所述半导体开关串(semiconductor switching string)包括多个串联的半导体开关组件(12)。每个半导体开关组件(12)具有主半导体开关元件(14)。当导通时，每个主半导体开关元件(14)以导通模式操作，其中在所述导通模式下，导通电流(ic)从所述主半导体开关元件的第一端子(20)向其第二端子(24)流动。每个主半导体开关元件(14)在断开时从反向恢复模式过渡到阻断模式，其中在所述反向恢复模式下，反向恢复电流(irr)从所述第二端子(24)向所述第一端子(20)流动，并且其中在所述阻断模式下，所述第一端子(20)与第二端子(24)之间没有电流流动。每个主半导体开关元件(14)具有有源辅助电路(30)，所述有源辅助电路(active auxiliary circuit)电连接在所述第一端子(20)和所述第二端子(24)之间，并且每个有源辅助电路(30)包括彼此串联的辅助半导体开关元件(32)和电阻元件(34)。所述半导体开关串(10)还包括控制单元(50)，所述控制单元可操作地与每个辅助半导体开关元件(32)连接。所述或每个控制单元(50)配置成将相应辅助半导体开关元件(32)切换到导通状态，以引导电流通过所述对应电阻元件(34)。所述或每个控制单元(50)进一步配置成，至少当每个主半导体开关元件(14)以每个主半导体开关元件的反向恢复模式或阻断模式中的一者操作时，使所有所述辅助半导体开关元件(32)同时处于所有所述辅助半导体开关元件的导通状态，由此当给定主半导体开关元件(14)过渡到以其阻断模式操作时，跨所述给定主半导体开关元件的电压(v、v′、v")仅由跨所述电阻元件(34)的电压决定，所述电阻元件位于电连接在所述给定主半导体开关元件(14)的所述第一端子(20)与所述第二端子(24)之间的所述对应有源辅助电路(30)中。

主权项

一种用于HVDC功率变换器的半导体开关串(10)，所述半导体开关串包括：多个串联的半导体开关组件(12)，每个半导体开关组件(12)具有主半导体开关元件(14)，每个主半导体开关元件(14)在导通时以导通模式操作，其中在所述导通模式下，导通电流(i_c)从所述主半导体开关元件的第一端子(20)流向其第二端子(24)，每个主半导体开关元件(14)在断开时从反向恢复模式过渡到阻断模式，其中在所述反向恢复模式下，反向恢复电流(i_rr)从所述第二端子(24)流向所述第一端子(20)，而在所述阻断模式下，所述第一端子(20)与第二端子(24)之间没有电流流动，每个主半导体开关元件(14)具有电连接在所述第一端子(20)与所述第二端子(24)之间的有源辅助电路(30)，，并且每个有源辅助电路(30)包括彼此串联的辅助半导体开关元件(32)和电阻元件(34)；以及与每个辅助半导体开关元件(32)可操作地连接的控制单元(50)，所述或每个控制单元(50)配置成将相应的辅助半导体开关元件(32)切换到导通状态，以引导电流通过所述对应电阻元件(34)，并且所述或每个控制单元(50)进一步配置成，至少在每个主半导体开关元件(14)以每个主半导体开关元件的反向恢复模式或阻断模式中的一者操作时，使所有所述辅助半导体开关元件(32)同时进入导通状态，由此当给定主半导体开关元件(14)过渡到以其阻断模式操作时，跨所述给定主半导体开关元件的电压仅由跨所述电阻元件(34)的电压决定，所述电阻元件位于电连接在所述给定主半导体开关元件(14)的所述第一端子(20)与所述第二端子(24)之间的所述对应有源辅助电路(30)中。