BR102013027196B1

BR102013027196B1 - barramento laminado para conversor de potência e o conversor do mesmo

Info

Publication number: BR102013027196B1
Application number: BR102013027196-9A
Authority: BR
Inventors: Yan Li; Hongjian Gan; Senlin Wen; Jianping Ying
Original assignee: Delta Electronics, Inc
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2020-12-29
Also published as: US9538680B2; AU2013231056A1; BR102013027196A2; RU2546979C1; RU2013144660A; AU2013231056B2; US20140111959A1; CN102882385A; CN102882385B

Abstract

BARRAMENTO LAMINADO PARA CONVERSOR DE POTÊNCIA E O CONVERSOR DO MESMO O presente pedido de patente descreve um arranjo de barramento laminado para uso em um conversor de potência de três níveis e um conversor de potência. O arranjo de barramento laminado compreende uma primeira camada de barramento compreendendo um sub-barramento de ponto neutro configurado para fazer conexões elétricas entre os respectivos componentes no conversor de potência de três níveis e um potencial de ponto neutro, uma segunda camada de barramento compreendendo uma pluralidade de sub-barramentos configurados para fazer conexões elétricas entre os respectivos componentes no conversor de potência de três níveis e uma entrada de corrente contínua positiva (DC), uma entrada DC negativa e uma entrada / saída de corrente alternada (AC) no conversor de potência de três níveis, e entre respectivos componentes de comutação de semicondutor. O presente pedido pode efetivamente reduzir indutância parasita.

Description

O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente 'Chinês No. 201210403971.1, depositado em 22 de 5 outubro de 2012, todo o conteúdo do qual é aqui incorporado por referência. -

CAMPO TÉCNICO í

O presente pedido se refere a um barramento laminado, e, 'particularmente, a uma estrutura de barramento. laminado 10 com duas camadas de barramentos e um conversor de potência de três niveis NPC (engate de ponto neutro) com o barramento laminado.

FUNDAMENTOS . ;

Atualmente, conversores de frequência variável são 15 amplamente utilizados nos campos da indústria e tendem a ser desenvolvidos para alta tensão, grande corrente, alta densidade de potência, alta confiabilidade e baixo custo. No campo de frequência variável de alta tensão, uma vez que o conversor de potência é limitado pelo desempenho de 20 componentes semicondutores, uma topologia de três niveis NPC é geralmente utilizada. |

A Figura 1 é um diagrama de circuito mostrando uma fase do circuito de uma topologia de três niveis NPC tipica. Embora a Figura 1 apenas mostre exetaplarmente uma 25 fase do circuito de uma topologia de três niveis NPC tipica, para a topologia de três niveis NPC com tírês fases, as outras duas fases têm a mesma característica! como a do circuito mostrado na Figura 1. Na Figura 1, Si, S2, S3 e S4 são componentes semicondutores, FWDi, FWD2, FWD3 e FWD4 30 respectivamente conectados em paralelo com Si, S2, S3 e S4 são diodos de roda livre, Di e D2 são diodos de engate de ponto neutro, capacitor Ci é para braço superior, C2 é capacitor de braço inferior, P é um barramento DC positivo (corrente continua), N é um barramento DC negativo, NP é um 5 barramento de ponto neutro, e AC é um barramento de entrada / saida AC (corrente alternada).

Como mostrado na Figura 1, tal topologia de três niveis NPC é caracterizada em que o estresse de tensão de cada um dos componentes semicondutores é reduzida para 10 metade, em comparação com a topologia de dois niveis, o número de componentes semicondutores contidos na unidade de potência aumenta e a estrutura da mesma torna-se mais complicada, indutância parasita na unidade de potência aumenta e não pode mais ser ignorada. Em particular, como a 15 velocidade de comutação de^, componentes semicondutores e saida de potência são cada vez mais melhoradas, indutância parasita induz uma tensão elevada quando um componente semicondutor é desligado sob operação normal ou curtocircuito, o que pode aumentar estresse de tensão ao 20 componente semicondutor, reduzindo assim a confiabilidade e até mesmo danificar o componente semicondutor. Portanto, é significativamente importante arranjar unidades de potência de forma adequada de modo a reduzir a indutância parasita.

As Figuras 2A-2C são diagramas de circuito mostrando 25 um exemplo de um método para reduzir a influência de uma tensão induzida pela indutância parasita em um componente semicondutor em uma topologia de três niveis de engate de ponto neutro convencional.

Como mostrado nas Figuras 2A-2C, na arte, a fim de 30 reduzir a influência de uma tensão induzida pela indutância parasita na topologia de três niveis NPC de componentes semicondutores, um método convencional acrescenta um circuito de amortecimento (circuito de engate) conectado em paralelo com o componente semicondutor, e o circuito de 5 amortecimento tipico é R, RC, RCD, e assim por diante.

Quando um componente semicondutor Si é desligado, energia existente na indutância parasita é absorvida por um elemento de armazenamento de energia no circuito de amortecimento, e, assim, a tensão entre o componente 10 semicondutor Si pode ser suprimida. Embora este método possa reduzir a influência de forma simples e eficaz, quando Si é ligado, energia absorvida pelo circuito de amortecimento é liberada através de Si, o que leva a perdas de conexão adicionais e deteriora desempenho dinâmico de 15 componentes semicondutores. Além disso, uma vez que os dispositivos de alta tensão adicionais são adicionados, o conversor tem desvantagens de uma taxa de falha aumentada, uma densidade de potência reduzida, um custo melhorado, e assim por diante.

Atualmente, um outro método para reduzir indutância parasita é barramento laminado. O barramento laminado tem vantagens de pequena indutância parasita e supressão efetiva de EM1 (Interferência Eletromagnética) e assim por diante. Portanto, barramentos laminados são amplamente 25 aplicados ao campo de conversão de frequência de grande potência.

A fim de reduzir a indutância parasita, barramento laminado deve fornecer caminho que faz correntes através das respectivas camadas de partes condutoras tomar simetria 30 de espelho. Quanto maior a simetria é, menor é a área do * circuito de comutação de corrente na parte condutora, e • e quanto menor o fluxo magnético no caso de densidade de * fluxo constante e, portanto, menor é a indutância parasita.

Embora indutância parasita possa ser aproximadamente 5 ignorada quando barramento laminado utilizado, alguns outros problemas ainda existem nessos barramentos laminados na arte. Por exemplo, em particular no circuito NPC de três i I niveis, uma vez que o número de componentes aumenta e a área dos componentes por si só aumenta, múltiplas camadas de barramentos laminados são necessárias para atingir a conexão elétrica complicada, e o custo de fabricação de tais camadas múltiplas de barramentos laminados torna-se elevado. Além disso, como o número de camada de barramentos aumenta, indutância parasita aumenta devido ao aumento da espessura das camadas isolantes localizadas entre as camadas, e o processo de isolamento entre as camadas tornase mais complicado.

Por exemplo, patente No. US 6456516 Bl, intitulada como "Fornecimento de um trilho baixo indutor de módulo de fase três pontos", descreve uma estrutura de barramento laminado. Barramento laminado proposto por este documento de patente é desenhado como três camadas de barramentos laminados, e pode ser estendido para uma topologia de três niveis NPC tendo N componentes de comutação de semicondutor em conexão em série. Embora indutância parasita seja diminuída até certo ponto nesta patente, o barramento laminado nesta patente é ainda um barramento com camadas múltiplas, e a espessura correspondente de camadas isolantes deve ser interposta entre cada duas camadas por um processo de isolamento, que leva à espessura do &*’ barramento laminado como um todo e causa a redução na , indutância parasita dependendo da espessura da camada : isolante. Além disso, na presente patente, as formas dos respectivos sub-barramentos são diferentes umas das outras, e é necessário processar dobragens e passos com diferentes profundidades nas respectivas camadas de modo a conectar cada camada de .barramento com pinos correspondentes dos componentes semicondutores, o que torna o processo de fabricação de barramentos complicado, e é necessário fazer processamento de aderência entre os respectivos barramentos de modo a evitar espaços entre as camadas laminadas devido à flexão dos barramentos. Portanto, o desempenho elétrico de tal estrutura de barramento é fraco e :conta contra otimização de custos. 1 ' Do mesmo modo, .uma outra patente No. US 7881086 B2,intitulada como "Dispositivo de conversão de potência e método para fabricar o mesmo" revela uma estrutura de barramento laminado. O barramento laminado proposto por esta patente US No. 7881086 B2 também compreende um barramento com várias camadas (4. camadas). Assim, existem problemas tais que o número de camadas de barramentos é demais para atenuar o efeito da realização da indutância parasita baixa, que é necessário para processar diferentes orificios uma vez que as formas dos respectivos sub25 barramentos são diferentes, umas das outras, e muitas camadas laminadas necessitam mais orificios (mais orificios de passagem). Portanto, o barramento laminado proposto por esta patente também é complicado e conta contra otimização de custos. !•

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO

Para resolver, pelo menos, um dos problemas acima mencionados, um objetivo do presente pedido de patente ' consiste em fornecer um barramento laminado para uso em um conversor de potência de três niveis NPC, que reduz 5 eficazmente indutância parasita no conversor de potência, e tem uma estrutura simples e é fácil de instalar.

Para alcançar o objetivo acima, um primeiro aspecto do presente pedido é fornecer um barramento laminado para utilização em um conversor de potência de três niveis NPC 10 proposto pela presente aplicação compreende: urtta primeira camada de barramento compreendendo um sub-barramento de ponto neutro configurado para fazer conexões elétricas entre os respectivos componentes no conversor e um potencial de ponto neutro, e uma segunda camada de 15 barramento compreendendo uma pluralidade de sub-barramentos configurados para fazer conexões elétricas entre respectivos componentes no conversor e uma entrada de corrente continua positiva (DC), uma entrada DC negativa, e uma entrada / saida de corrente alternada (AC) no 20 conversor, e entre respectivos componentes de comutação de semicondutor.

Um segundo aspecto do presente pedido de patente consiste em fornecer um conversor de potência de três niveis NPC com baixa indutância parasita, compreendendo: um 25 grupo de componentes semicondutores compreendendo um grupo de componentes de braço superior conectado entre uma entrada DC positiva e uma entrada / saida AC, e grupo de componentes de braço inferior conectado entre uma entrada DC negativa e a entrada / saida AC, em que o grupo de 30 componentes de braço superior inclui um primeiro diodo de e • I engate, urn terminal do qual é conectado a um potencial de ;ponto neutro localizado entre o grupo de componentes de : braço superior e o grupo de componentes de braço inferior,e o grupo de componentes de braço inferior compreende um segundo diodo de engate, um terminal do qual é conectado ao potencial de ponto neutro, um dissipador de calor, em que o grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior são montados em, e um barramento laminado disposto sobre o grupo de componentes semicondutores, compreendendo: uma primeira camada de. barramento incluindo um sub-barramento de ponto neutro configurado para fazer conexões elétricas entre o primeiro diodo de engate, o segundo diodo de engate e o potencial de ponto neutro, e uma segunda camada de barramento incluindo uma pluralidade de sub-barramentos configurados para fazer conexões elétricas entre o grupo de componentes de braço superior e a entrada DC positiva, a entrada DC negativa, e a entrada / saida AC, conexões elétricas entre grupo de componentes de braço inferior e o barramento DC negativo, a entrada / saida AC, e conexões elétricas entre os respectivos componentes no grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior, respectivamente.

O presente pedido pode fornecer um caminho de espelho para correntes fluindo através do circuito de passo de comutação. Isto é, as direções em que as correntes fluem através de um barramento de camada superior e um barramento de camada inferior no passo de comutação são opostas umas às outras, e, assim, indutância parasita no conversor de potência é efetivamente reduzida, o estresse de tensão no tempo em que o componente é desligado é reduzido, e as duas £ camadas de estrutura de barramento são fáceis de conseguir e instalar.

Estes e outros aspectos do presente pedido de patente 5 serão evidentes a partir da descrição seguinte da modalidade preferida feita em conjugação com os desenhos seguintes, embora variações e modificações aqui possam ser efetuadas sem afastamento do espírito e âmbito dos novos conceitos da divulgação.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Os desenhos anexos ilustram uma ou mais modalidades da aplicação e, em conjunto com a descrição escrita, serve para explicar os princípios da aplicação. Sempre que possível, os mesmos números de referência são utilizados ao 15 longo dos desenhos para referir aos mesmos ou elementos J i semelhantes das modalidades, e em que: ' A Figura 1 é um diagrama de circuito mostrando uma fase do circuito de uma topologia de três níveis de diodo ide engate típica;

As Figuras 2A-2C são diagramas de circuito mostrando um exemplo de um método para reduzir uma influência de uma ; . tensão induzida pela indutância parasita em um componente i semicondutor em uma topologia de três níveis NPC convencional;

As Figuras 3A-3D são diagramas de circuito mostrando quatro circuitos de comutação em uma fase do circuito de um •conversor de potência tendo uma topologia de três níveis NPC durante a operação normal, respectivamente.

A Figura 4A é um diagrama esquemático mostrando um 30 circuito de um conversor de potência tendo uma topologia de três niveis NPC de acordo com uma primeira modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 4B é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de componentes do conversor de potência tendo 5 a topologia de três niveis NPC de acordo com a primeira modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 5A é um diagrama esquemático mostrando a estrutura de cada fase da unidade de potência no conversor de potência tendo a topologia de três niveis NPC de acordo 10 com a primeira modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 5B é um diagrama esquemático mostrando a estrutura do barramento laminado de acordo com a primeira modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 5C é um diagrama esquemático mostrando a 15 estrutura de um sub-barramento A6 de acordo com a primeira modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 6A é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 1 no barramento laminado de acordo com a primeira modalidade do presente 20 pedido de patente,

A Figura 6B é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 2 no barramento laminado de acordo com a primeira modalidade do presente pedido de patente, ' '

A Figura 6C é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 3 no barramento laminado de acordo com a primeira modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 6D é um diagrama esquemático mostrando uma 30 distribuição de um circuito de comutação 4 no barramento laminado de acordo com a primeira modalidade do presente pedido de patente, '

A Figura 7A é um diagrama esquemático' mostrando o conjunto de uma fase unidade de potência no conversor de 5 potência tendo a topologia de três niveis NPC de acordo com a primeira modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 7B é um diagrama esquemático explodido mostrando o conjunto da unidade de potência na Figura 7A,

A Figura 8A é um diagrama esquemático * mostrando um 10 circuito de um conversor de potência tendo uma topologia de três niveis NPC de acordo com uma segunda modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 8B é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de componentes no conversor de potência tendo 15 a topologia de três niveis NPC de acordo com a segunda modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 9A é um diagrama esquemático mostrando a estrutura de cada unidade de potência de fase no conversor de potência tendo a topologia de três niveis NPC de acordo 20 com a segunda modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 9B é um diagrama esquemático' mostrando a estrutura do barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 9C é um diagrama esquemático' mostrando a 25 estrutura de um sub-barramento B6 de acordo com a segunda modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 10A é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 1 no barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente 30 pedido de patente,

A Figura lOB é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 2 em barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 10C é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 3 no barramento laminado de acordo com a segunda modalidade, do presente pedido de patente,

A Figura 10D é um diagrama esquemático mostrando uma 10 distribuição de um circuito de comutação 4 no barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente pedido de patente, .

A Figura 11A é um diagrama esquemático mostrando o conjunto do conversor de potência tendo a topologia de três niveis NPC de acordo com a segunda modalidade do presente pedido de patente,

A Figura 11B é um diagrama esquemático explodido mostrando o conjunto do conversor de potência na Figura 11A.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Daqui em diante, as modalidades do presente pedido de patente são descritas em detalhe. Deve notar-se que as modalidades são apenas ilustrativas, e não limitam o presente pedido.

O presente pedido será agora descrito mais completamente a seguir com referência aos desenhos anexos, nos quais modalidades exemplificativas da aplicação são mostradas. Esta aplicação pode, no entanto, ser realizada de muitas formas diferentes e não deve ser . interpretada como limitada às modalidades aqui estabelecidas. Em vez disso, estas modalidades são fornecidas para que esta descrição seja minuciosa e completa, e irá transmitir totalmente o âmbito da aplicação aos peritos na arte. Números de referência iguais referem-se a elementos iguais 5 por toda parte.

A terminologia aqui utilizada é para o propósito de descrever apenas modalidades especificas e não se destina a ser limitativa da aplicação. Tal como aqui utilizado, as formas singulares "um", "uma" e "a" pretendem incluir as 10 formas plurais também, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Será adicionalmente compreendido que os termos "compreende" e / ou "compreendendo", ou "inclui" e /ou "incluindo" ou "tem" e / ou "tendo", quando aqui utilizados, especificam a presença de aspectos, 15 regiões, inteiros, passos, operações, elementos e / ou componentes estabelecidos, mas não excluem a presença ou a adição de um ou mais aspectos, regiões, inteiros, passos, operações, elementos, componentes e / ou grupos dos mesmos.

A menos que definido de outra forma, todos os termos 20 (incluindo os termos técnicos e científicos) aqui utilizados têm o mesmo significado como vulgarmente entendido por um vulgar perito na arte à qual pertence esta aplicação. Será adicionalmente compreendido que os termos, tais como os definidos nos dicionários ; vulgarmente 25 utilizados, devem ser interpretados como tendo um significado que é consistente com o seu significado no contexto da arte relevante e a presente descrição, e não devem ser interpretados em uma forma idealizada ou excessivamente formal, a menos que expressamente definido 30 aqui. * Tal como aqui utilizado, o termo "pluralidade" ' . significa um número maior que um.

As Figuras 3A a 3D são diagramas de circuito mostrando quatro circuitos de comutação em uma fase do circuito de um 5 conversor de potência tendo uma topologia de três niveis NPC, durante a operação normal, respectivamente.

Um circuito de comutação 1 é mostrado na Figura 3A. Com referência à Figura 3A, o circuito de comutação 1 flui a partir de um capacitor de barramento de braço superior Ci, componentes semicondutores Si, diodo de engate D-_ e conectores entre os componentes acima referidos, a um terminal de saida AC, conforme mostrado pelas setas na Figura 3A. Uma vez que a corrente que flui através de Si é reduzida e a corrente que flui através do diodo de engate Di é aumentada quando Si transita de estado ligado para estado desligado, a tensão induzida pela indutância parasita pode ser aplicada através de Si (a direção da mesma é mostrada na Figura 3A) e, assim, o estresse elétrico para Sié aumentado.

Um circuito de comutação 2 é mostrado na Figura 3B.

Com referência à Figura 3B, o circuito de comutação 2 flui a partir do terminal AC e através de capacitor de barramento de braço superior Ci, diodos de roda livre FWDi e FWD2, componente semicondutor S3, diodo de engate D2 e conectores entre os componentes acima referidos, conforme mostrado pelas setas na Figura 3B. Uma vez que a corrente que flui através de S3 e D2 é reduzida e a corrente que flui através dos diodos de roda livre FWDi e FWD2 é aumentada quando S3 transita de estado ligado para estado desligado, a tensão induzida pela indutância parasita pode ser aplicada através de S3 (a direção da mesma é mostrada na Figura 3B) , e, assim, o estresse de tensão para S3 é aumentado.

Um circuito de comutação 3 é mostrado na Figura 3C.

Com referência à Figura 3C, o circuito de comutação 3 flui a partir do terminal AC e através de um capacitor de barramento de braço inferior C2, componente semicondutor S4, diodo de engate D2 e conectores entre os componentes acima referidos, conforme mostrado pelas setas na Figura 10 3C. Uma vez que a corrente que flui através de S4 é reduzida e a corrente que flui através do diodo de engate D2 é aumentada quando S4 transita de estado ligado para estado desligado, a tensão induzida pela indutância parasita pode ser aplicada através de S4 (a direção da 15 mesma é mostrada na Figura 3C), e, assim, o estresse elétrico para S4 é aumentado.

Um circuito de comutação 4 é mostrado na Figura 3D. Com referência à Figura 3D, o circuito de comutação 4 flui do capacitor de barramento de braço inferior C2, componente 20 semicondutor S2, diodos de roda livre FWD3 e FWD4, diodo de engate Di e conectores entre os componentes acima referidos, a um terminal de saida AC, conforme mostrado pelas setas na Figura 3D. Uma vez que a corrente que flui através de S2 e o diodo de engate Di é reduzida e a 25 corrente que flui através de FWD3 e FWD4 é aumentada quando S2 transita de estado ligado para estado desligado, a tensão induzida pela indutância parasita pode ser aplicada através de S2 (a direção da mesma é mostrada na Figura 3D), e, assim, o estresse de tensão para S2 é aumentado.

Portanto, em um conversor de potência de três niveis NPC, em que os estados de mudança de componentes, a tensão induzida pela indutância parasita pode aumentar o estresse de tensão para os componentes semicondutores, afetando assim o desempenho e os destruindo, melhorando o requisito 5 para o desempenho dos componentes semicondutores quando fabricando um conversor de potência, e, assim, aumentando o custo de fabricação dos mesmos. Os efeitos negativos acima podem ser eliminados através da redução da indutância parasita do conversor de potência.

Portanto, o presente pedido de patente fornece um barramento laminado para um conversor de potência de três níveis NPC, constituído por duas camadas de barramentos, em que uma camada de barramento compreende um sub-barramento de ponto neutro configurado para fazer conexão elétrica 15 entre os componentes do conversor de potência de três níveis NPC e um potencial de ponto neutro, e outra camada de barramento pode incluir uma pluralidade de subbarramentos, configurados, respectivamente, para fazer conexões elétricas entre os respectivos componentes no conversor de potência de três níveis NPC e uma entrada DC positiva, uma entrada DC negativa, uma entrada / saída AC e conexões elétricas entre os respectivos componentes.

Em um barramento laminado de acordo com uma modalidade do presente pedido, as partes principais dos dois 25 barramentos são localizadas respectivamente em dois planos diferentes. Aqui, a parte principal de cada camada de barramento refere-se a uma parte de condutor de barramento de cada camada de barramento, o que será mais tarde descrito em pormenor.

O presente pedido pode fornecer um caminho de espelho . para a corrente que flui através do circuito durante o * . passo de comutação por meio de desenho de duas camadas de barramentos, isto é, as direções das correntes que fluem através da camada superior e inferior de barramentos na 5 fase de comutação assumem simetria de espelho, assim, a indutância parasita em um conversor de potência pode ser reduzida e o estresse de tensão pode ser reduzido quando os componentes semicondutores são desligados, e uma estrutura de barramento de duas camadas pode ser conseguida e 10 instalada facilmente.

Em comparação com o método nas Figuras 2A-2C, o presente pedido de patente não aumenta o número de componentes, assim simplificando processo de fabricação, e as características dinâmicas dos componentes semicondutores 15 podem não ser influenciadas. Além disso, taxa de falha e a densidade de potência do conversor não são reduzidas e o seu custo não é aumentado uma vez que nenhum componente adicional é adicionado.

Em comparação com o barramento laminado proposto pela 20 patente No. US 6456516 Bl, no caso do mesmo nivel de tensão, o mesmo material de isolamento e o mesmo processo de isolamento, a tensão de operação entre as duas camadas de barramentos de acordo com o presente pedido de patente é metade de uma tensão de barramento, e tal arranjo requer 25 apenas uma camada de isolador, cuja espessura é metade do que de arranjo de três camadas de barramentos. Por conseguinte, indutância parasita nas duas camadas de barramentos no presente pedido de patente é menor do que em três camadas. Além disso, o processo de fabricação de 30 barramentos no presente pedido é simples, e o seu custo é fe , baixo uma vez que as formas dos barramentos são semelhantes ' . a cada outro e os barramentos não precisam de processos ' específicos, tais como flexão, aderência, e assim por diante.

Em comparação com o barramento laminado proposto pela patente US N° 7881086 B2, no caso do mesmo nivel de tensão, o mesmo material de isolamento e o mesmo processo de isolamento, o número de camadas de barramentos no presente pedido de patente é significativamente reduzido, e também o 10 número de camadas isolantes, assim indutância parasita é correspondentemente reduzida. Além disso, o número de orificios nos barramentos de conexão em laminados da presente aplicação é reduzido, assim, o custo de fabricação dos barramentos é reduzido.

O barramento laminado para o conversor de potência de três niveis NPC de acordo com o presente pedido será descrito por diferentes modalidades.

[Uma primeira modalidade]

Como mostrado na Figura 4A, um braço superior em uma 20 fase do circuito de um conversor de potência tendo uma topologia de três niveis NPC compreende componentes semicondutores Sn e S13, diodos de roda livre FWDn e FWD13, respectivamente, conectados em paralelo com Sn e S13, e um braço inferior do mesmo compreende componentes 25 semicondutores Sn e Sn, diodos de roda livre FWDu e FWD;6, respectivamente conectados em paralelo com S14 e SnUm terminal de um diodo de engate D12 é conectado a Sn e S13 braço superior, e o outro terminal do mesmo é conectado a um potencial de ponto neutro. Um terminal de um diodo de 30 engate Dn é conectado a S14 e Sn do braço inferior, e o outro terminal do mesmo é conectado ao potencial de ponto neutro. Um capacitor de barramento de braço superior Cn0 é conectado em série entre uma entrada DC positiva e o potencial de ponto neutro, e um capacitor de barramento de 5 braço inferior C120 é conectado em série entre uma entrada DC negativa e o potencial de ponto neutro. Na Figura 4A, "P" indica a entrada DC positiva, "N" indica a entrada DC negativa, "NP" indica o potencial de ponto neutro, e "AC" indica a entrada / saida AC.

Nesta modalidade, de acordo com as relações de conexão entre os respectivos componentes no conversor de potência, os componentes no conversor de potência constituem diferentes módulos semicondutores e, assim, uma estrutura de barramento laminado pode ser, correspondentemente, disposta de acordo com estes módulos. Por exemplo, como mostrado na Figura 4A, Sn e FWDn conectados em paralelo com o mesmo constituem um módulo semicondutor 11; D12 constitui um módulo semicondutor 12; S13 e FWD13 conectados em paralelo com o mesmo constituem um módulo semicondutor 13; Si4 e FWD14 conectados em paralelo com o mesmo constituem um módulo semicondutor 14, D15 constitui um módulo semicondutor; Si6 e FWD16 conectados em paralelo com o mesmo constituem um módulo de componente de comutação 16.

A pluralidade de módulos semicondutores forma um grupo de componentes de unidade de potência (ou chamado como grupo de componentes semicondutores) 111 no conversor de potência. Como mostrado na Figura 4B, o grupo de dispositivos de unidade de potência 111 pode compreender seis módulos de componente de comutação 11, 12, 13, 14, 15 e 16 localizados no mesmo plano, todos os quais são fixados no mesmo dissipador de calor 10.

Com referência à Figura 4B, a fim de tornar as correntes que fluem através do barramento laminado na camada superior e inferior, simetria de espelho no passo de 5 comutação, de acordo com conexões elétricas entre os respectivos componentes na topologia de circuito de três niveis NPC, os módulos semicondutores 11, 12 e 13 sãodispostos em um lado, e 14, 15 e 16 são dispostos no outro lado oposto ao um lado. Além disso, de .preferência, o 10 módulo 11 é paralelo com 14, o módulo 12 é paralelo com 15, e o módulo 13 é paralelo com 16.

Com referência às Figuras 5A e 7A, no conversor de potência tendo a topologia de três niveis NPC de acordo com esta modalidade, uma fase da unidade de potência 100 no 15 conversor de potência é feita como um exemplo para ilustrar a estrutura da unidade de potência. A unidade de potência 100 compreende principalmente um dissipador de calor 10, um grupo de componentes 111 incluindo os módulos de componente semicondutor 11, 12, 13, 14, 15 e 16, e os sub-barramentos 20 Al, A2, A3, A4, A5 e A6, cada um dos sub-barramentos sendo dividido em parte de condutor e parte de conector por função. Nesta modalidade, os respectivos sub-barramentos são, respéctivamente, conectados aos componentes correspondentes na unidade de potência. Especificamente, um 25 pino Cn do 11 é conectado a um orificio de conexão Cu' do sub-barramento Al, e o conector 17 do sub-barramento Al é utilizado como o terminal de entrada DC positivo, o qual é conectado a um barramento de entrada DC positivo através do capacitor de braço superior Cn0. Um pino Eu de 11, um pino 30 K12 de 12 e um pino C13 de 13 são eletricamente conectados aos orifícios de conexão Eu' , K12' e C13' do sub-barramento A2, respectivamente. Um pino Ei3 de 13 e um pino Ci6 de 16 são eletricamente conectados a orifícios de conexão Eis' e Ci6'do sub-barramento A5, respectivamente, e um conector 5 110 de sub-barramento A5 é usado como a terminal de entrada / saída AC. Um pino EI6 de 16, um pino A15 de 15 e um pino Ci4 de 14 são eletricamente conectados a orifícios de conexão EiV , A15' e Ci/ do sub-barramento A3, respectivamente. Um pino Ei4 de 14 é eletricamente 10 conectado a um orifício de conexão Eu1 do sub-barramento A4, e conector 18 do sub-barramento A4 é usado como terminal de entrada DC negativo, o qual é conectado a um barramento comum negativo DC através do capacitor de braço inferior C120. Um pino A12 de 12 e um pino Ki5 de 15 são 15 eletricamente conectados aos orifícios de conexão A12' e K15' do sub-barramento de ponto neutro A6 disposto sobre a primeira camada, e o conector 19 do sub-barramento de ponto neutro A6 é usado como um terminal de conexão de potencial de ponto neutro na uma fase do circuito do conversor de 20 potência, que é conectado ao capacitor de braço superior C110 e o capacitor de braço inferior Ci2o-

Na Figura 5B, no barramento laminado AO composto dos sub-barramentos Al, A2, A3, A4, A5 e A6, o conector 17 (isto é, o conector do sub-barramento Al) é conectado ao 25 barramento de entrada DC positivo, o conector 18 (isto é, o conector do sub-barramento A4) é conectado ao barramento de entrada DC negativo, o conector 19 (isto é, o conector do sub-barramento A6) é conectado a um barramento de potencial de ponto neutro, e o conector 110 (isto é, o conector do 30 sub-barramento A5) é conectado a um barramento de entrada / saída AC.

Na Figura 5B, nesta modalidade, o barramento laminado AÓ é posicionado sobre o grupo de componentes de unidade de potência 111. 0 barramento laminado AO compreende duas 5 camadas de barramentos. Uma primeira camada de barramento no barramento laminado AO é um sub-barramento de ponto neutro A6, que é um barramento de potencial de ponto neutro de uma fase do circuito do conversor de potência tendo a topologia de três níveis NPC, e inclui o conector 19. Uma segunda camada de barramento no barramento laminado AO compreende uma pluralidade de sub-barramentos A1-A5, que fazem a conexão elétrica entre os módulos semicondutores e o barramento DC positivo, o barramento DC negativo e o barramento de entrada / saída AC, fazem as conexões elétricas entre os módulos semicondutores, e têm o conector 17, 18 e 110. I

Portanto, nesta modalidade, o barramento laminado AO compreende seis sub-barramentos A1-A6. O presente pedido de patente tem o sub-barramento A6 como um exemplo para 20 ilustrar a estrutura de cada um dos sub-barramentos nesta modalidade.

Como mostrado na Figura 5C, o sub-barramento A6 compreende um condutor A60 e um conector A61. O condutor A60 é uma porção do sub-barramento A6 que é usada para 25 fornecer um caminho de fluxo para a corrente através dos módulos semicondutores, e o conector A61 é utilizado para conectar o condutor A60 com um dispositivo externo, tal como um módulo semicondutor, capacitor, motor, cabo ou semelhante, de uma maneira de conexão efetiva. Dependendo de objetos de conexão diferentes, o conector A61 pode compreender pelo menos um terminal de conexão A610, orifício de conexão A611, orifício de passagem A612 ou semelhantes. Por exemplo, o conector A61 pode ser implementado como o conector 19 na Figura 5A, e apenas o 5 conector 19 compreende terminais de conexão e orifícios de conexão. Da mesma forma, em outros sub-barramentos, o conector pode ser implementado como o conector 17 e 18 na Figura 5A, e o conector 17 e 18 também incluem apenas os terminais de conexão e orifícios de conexão.

Na presente aplicação, se necessário, o conector de barramento pode ser implementado de várias maneiras, por exemplo, dobrar em direção a espaço, rebite, protrusão ou côncavo, parafuso, fivela, e orifício de conexão e orifício de passagem em diversas formas, e assim por diante. De 15 acordo com um exemplo da presente aplicação, tal como a conexão de módulos semicondutores por meio de orifícios, cada um dos sub-barramentos no barramento laminado é perfurado nas posições correspondentes às posições dos respectivos componentes nos módulos semicondutores. Os 20 orifícios podem ser classificados em dois tipos de acordo com os seus diâmetros. Um pequeno orifício tendo um diâmetro menor é um orifício de conexão, e cada um dos subbarramentos é conectado eletricamente ao terminal correspondente dos módulos semicondutores por meio de 25 orifícios de conexão respectivos. Um grande orifício tendo um diâmetro maior é um orifício de passagem, e os orifícios de passagem em cada um dos sub-barramentos não estão conectados eletricamente aos pinos dos módulos semicondutores. Os desenhos indicam apenas um exemplo que 30 orifícios são orifícios redondos, mas os peritos na arte deveriam apreciar que as formas dos orificios não são « limitadas a isto, e podem ser orificios em várias formas, tais como orificios de elipse, orificios quadrados, e assim por diante, enquanto os orificios podem implementar as 5 funções dos orificios de conexão acima ou os orificios de passagem acima e serem distinguidos uns dos outros de acordo com as duas funções acima..

O barramento laminado AO pode ainda compreender uma porção de material de isolamento. A porção de material de isolamento é imprensada entre dois sub-barramentos com diferentes tensões de operação e empilhados juntos. Aqui o barramento laminado AO como um exemplo, uma camada isolante existe entre a camada superior e inferior de barramentos, e a camada isolante pode ser fixada a uma superfície do subbarramento A6, ou pode ser anexada a superfícies dos subbarramentos Al, A2, A3, A4 e A5, ou pode ser anexada às superfícies dos sub-barramentos Al, A2, A3, A4, A5 e A6 simultaneamente. A camada isolante pode não estar anexada a qualquer superfície dos sub-barramentos, mas localiza-se de forma independente entre as duas camadas de subbarramentos, e o agarramento eficaz entre a camada superior e inferior de barramentos é conseguido por meio de laminação, aderência, e assim por diante. Como mostrado nas Figuras 5A e 5B, o ponto neutro A6 está disposto separadamente na parte superior do barramento laminado, e as tensões de operação entre os outros sub-barramentos localizados na segunda camada e o ponto neutro A6 são metade de toda a tensão de operação DC do conversor de potência. No entanto, na segunda camada de barramento, as tensões de operação entre uma pluralidade de sub- barramento, isto é, entre Al e A2, entre A2 e A5, entre A3 e A5, entre A3 e A4, e entre A2 e A3 são também metade de toda tensão de operação DC do conversor e a tensão de operação entre Al e A4 é igual a toda a tensão de operação 5 DC do conversor.

Nesta modalidade, o barramento laminado está disposto em duas camadas, o que faz as correntes fluirem através da camada superior e inferior de barramentos de substancialmente simetria de espelho, o que reduz de forma 10 eficaz indutância parasita no conversor de potência, e reduz ainda mais o estresse de tensão para os componentes de comutação. Além disso, o sub-barramento de ponto neutro disposto em uma das duas camadas pode cobrir completamente todas os barramentos dispostos em uma outra camada, o que 15 reduz ainda mais a indutância parasita no conversor de potência.

Daqui por diante, a influência do barramento laminado de acordo com esta modalidade na indutância parasita em um conversor de potência de três niveis NPC será descrita com 20 referência às Figuras 6A-6D.

A Figura 6A é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 1 no barramento laminado de acordo com uma primeira modalidade do presente pedido. A Figura 6B é um diagrama esquemático mostrando uma 25 distribuição de um circuito de comutação 2 no barramento laminado de acordo com a primeira modalidade do presente pedido. A Figura 6C é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de uma circuito de comutação 3 no barramento laminado de acordo com a primeira modalidade do presente 30 pedido. A Figura 6D é um diagrama esquemático mostrando uma f» ? distribuição de um circuito de comutação 4 no barramento '» laminado de acordo com a primeira modalidade do presente pedido.

Com referência à Figura 3A e a Figura 6A, no momento 5 em que componente semicondutor Sn é desligado, circuito de comutação 1 flui através de um sub-barramento Al, módulo semicondutor 11, sub-barramento A2 e módulo semicondutor 12 que são dispostos na primeira camada, e sub-barramento de ponto neutro A6 que é, disposto na segunda camada.

Especificamente, a corrente no circuito de comutação 1 flui através da rota de Cuo-Cn-En-Kn-An-Cno, ou seja, começando a partir do terminal de ânodo do capacitor de barramento de braço superior Cno para o módulo semicondutor 11 via sub-barramento Al e o terminal Cu de módulo 15 semicondutor 11, ainda levando a partir de outro terminal Eu de módulo semicondutor 11, para o módulo semicondutor 12 via sub-barramento A2 e o terminal K12 de módulo semicondutor 12, ainda levando a partir de outro terminal A12 do módulo semicondutor 12, e terminando no terminal de cátodo do capacitor de barramento de braço superior Cno via sub-barramento de ponto neutro A6. Uma vez que A6 e Al, A2 são localizados no plano diferente, e, de preferência A6 completamente os cobre, o caminho de corrente de circuito de comutação 1 é sobreposto, e, assim, a indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto mais circuito de comutação 1 sobrepõe, menos indutância parasita circuito de comutação 1 causa. ;

Com referência à Figura 3B e Figura 6B, no momento em que componente semicondutor S13 é desligado, circuito de 30 comutação 2 flui através do sub-barramento Al, módulo semicondutor 11, sub-barramento A2, módulo semicondutor 13, sub-barramento A5, módulo semicondutor 16, sub-barramento A3, módulo semicondutor e sub-barramento de ponto neutro A6. Especificamente, a corrente no circuito de comutação.2 flui através do caminho C110-C11-E11-C13-E13-C16-E16-A15-K15-K15C110 isto é, a partir do terminal de ânodo do capacitor de barramento de braço superior Cno, para módulo semicondutor 11 via sub-barramento Al e terminal Cu de módulo semicondutor 11, ainda levando ..a partir de outro terminal Eu de módulo semicondutor 11, para módulo semicondutor 13 via sub-barramento A2 e terminal Ci3 de módulosemicondutor 13, ainda levando a partir de outro terminal E13 do módulo semicondutor 13, para o módulo semicondutor 16 por meio de sub-barramentoA5 e terminal Cie de módulo semicondutor 16, ainda levando a partir de outro terminal Eiβ de módulo semicondutor 16, para módulo semicondutor 15 via subbarramento A3 e terminal AX5 de .módulo semicondutor 15, ainda levando a partir de outro terminal K15 de componente semicondutor 15, e terminando no terminal de cátodo do capacitor de barramento de braço superior Cno via subbarramento A6. Uma vez que A6 e Al, A2, A5,' A3 são localizados em diferentes planos, e de preferência A6 completamente os cobre, o caminho de corrente do circuito de comutação 2 é sobreposto,, e, assim,' á indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto'mais circuito de comutação 2 sobrepõe, menos indutância-parasita circuito de comutação 2 causa.

Com referência à Figura 3C e Figura 6C, no momento em que componente semicondutor S14 é desligado, circuito de 30 comutação 3 flui através de sub-barramento A4, módulo semicondutor 14, sub-barramento A3, módulo semicondutor 15 e sub-barramento de ponto neutro A6. Especificamente, a . corrente no circuito de comutação 3 flui através do caminho de CI20-EI4-CI4-AI5-K15-CI20Z OU seja, a partir do terminal de 5 ânodo de capacitor de barramento de braço inferior C120, para o módulo semicondutor 15 através de sub-barramento de ponto neutro ponto A6 e terminal K15 de módulo semicondutor 15, ainda levando a partir de outro terminal Ai5 de módulo semicondutor 15, para o módulo semicondutor 14 via sub10 barramento ' A3 e terminal C14 de módulo semicc^idutor 14, ainda levando a partir de outro terminal K14 de módulo semicondutor 14, e terminando no terminal de cátodo de capacitor de barramento de braço inferior C120 via subbarramento A4. Uma vez que A6 e A3, A4 são localizados em 15 diferentes planos, e de preferência A6 os cobre completamente, o caminho de corrente do circuito de comutação 3 é sobreposto, e, assim, a indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto mais circuito de comutação 3 sobreposições, menos indutância parasita circuito de 20 comutação 3 causa.

Com referência à Figura 3D e Figura 6D, no momento em que componente semicondutor S12 é desligado, circuito de comutação 4 flui através de sub-barramento A4, módulo semicondutor 14, sub-barramento A3, módulo semicondutor 16, 25 sub-barramento A5, módulo semicondutor 13, sub-barramento A2, módulo semicondutor 12 e sub-barramento de ponto neutro A6. Especificamente, a corrente no circuito de comutação 4 flui através do caminho de C120-A12-K12-C13-E13 C16-E16-C14-C120, ou seja, a partir do terminal de ânodo do capacitor de 30 barramento de braço inferior Ci2o< para o módulo . semicondutor 12 via sub-barramento de ponto neutro A6 e ~ α terminal A12 de módulo semicondutor 12, ainda levando a a partir de outro terminal K12 de módulo semicondutor 12, para módulo semicondutor 13 via sub-barramento A2 e o terminal C13 de módulo semicondutor 13, ainda levando a partir de outro terminal E13 de módulo semicondutor 13, para módulo semicondutor 16 através de sub-barramento A5 e terminal C16 de módulo semicondutor 16, ainda levando a partir de outro terminal Eig de módulo semicondutor 16, para módulo semicondutor 14 através de sub-barramento A3 e . terminal Ci4 de módulo semicondutor 14, ainda levando a partir de outro terminal E14 de módulo semicondutor 14, e terminando no terminal' de cátodo de capacitor de barramento : de braço inferior C120 via sub-barramento A4 . Uma vez que A6 e A2, A5, A3, A4 são localizados em diferentes planos, e de preferência A6 os cobre completamente, o caminho de corrente do circuito de comutação 4 é sobreposto, e, assim, a indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto mais circuito de comutação 4 sobrepõe, menos indutância parasita 20 circuito de comutação 4 causa.

Como descrito acima, a primeira modalidade do presente pedido fornece caminho de espelho para correntes no passo de comutação, em principio, reduz a área de circuito de comutação e, assim, reduz eficazmente a indutância 25 parasita. Em comparação com as várias camadas de barramentos laminados, indutância parasita no presente pedido pode ser reduzida mais. Entretanto, o barramento laminado compreende apenas duas camadas e para as conexões entre os respectivos sub-barramento em cada uma das duas 30 camadas e os módulos semicondutores, não é necessário fazer um processo específico e, assim, o barramento laminado de acordo com esta modalidade tem uma estrutura que é simplificada e fácil de fabricar.

Como uma modificação da primeira modalidade, as 5 posições dos módulos semicondutores 11 e 14, as posições do módulo semicondutor 12 e 15 e as posições do módulo semicondutor 13 e 16 podem ser trocadas. Do mesmo modo, as posições do sub-barramento Al e A4 e as posições do subbarramento A2 e A3 são trocadas, e, assim, a diminuição na 10 indutância parasita pode também ser atingida. De acordo com o barramento laminado descrito acima, os peritos na arte deveriam apreciar que o presente pedido pode ser implementado em qualquer outra estrutura dos módulos semicondutores 11-16 e os sub-barramentos, contanto que 15 isto possa fazer correntes nos barramentos laminados substanciais espelhadas.

Daqui por diante, um conjunto de uma fase de unidade de potência do conversor de potência tendo uma topologia de três níveis NPC de acordo com esta modalidade será descrito 20 com referência à Figura 7A e Figura 7B.

Como mostrado na Figura 7A, a unidade de potência 100 compreende ainda um grupo de capacitores 150 e um barramento laminado DC 160. O 150 é composto por um capacitor de braço superior Cn0 e um capacitor de braço 25 inferior Ci20. Uma vez que tensões envolvidas no conversor de potência são muito elevadas, os capacitores utilizados no presente pedido têm grandes dimensões, e é preferível fornecer o barramento laminado DC 160 para a conexão dos respectivos terminais de Cno, C120 θ barramento laminado A0. 30 Deve notar-se que o presente pedido de patente não se limita a isso, e o conversor de potência do presente pedido pode ser conseguido em outros métodos ou sem o barramento laminado DC. '

A estrutura da unidade de potência é como mostrado na 5 Figura 7B. Com referência à Figura 7B, A7 é um barramento para conectar o capacitor de braço superior CHO, A8 é um barramento para conectar o capacitor de braço inferior C120 e A9 é um barramento de ponto neutro para conectar o subbarramento de ponto neutro A6 ao barramento laminado AO. A 10 conexão entre o conector 17 de AO e o conector A70 de A7 é como uma entrada de DC positiva. A conexão entre o conector 18 de AO e o conector A81 de A8 é como uma entrada DC negativa. A conexão entre o conector 19 de AO e o conector A92 de A9 é como um ponto neutro. A parte de conector de 15 barramento de entrada / saida AC 110 de AO é conectada ao dispositivo de entrada / saida (por exemplo, um filtro ou um motor). Enquanto isso, o conector A73 de A7 é conectado aos ' barramentos de capacitor de braço superior de outras fases de unidades de potência no conversor de potência, o 20 conector A83 de A8 é conectado aos barramentos de capacitor de braço inferior de outras fases de unidades de potência no conversor de potência, e o conector A9 de A93 é conectado aos outros barramentos de ponto natural de outras fases de unidades de potência no conversor de potência.

[Uma segunda modalidade]

Como mostrado na Figura 8A, nesta modalidade, S2n, S22U S222 e S232 são componentes semicondutores, FWD211, FWD221, FWD222 θ FWD232 são diodos de roda livre, e FWD212 FWD231 são diodos de engate, C2io é um capacitor de barramentos de braço superior, e C22o é um capacitor de barramentos de braço inferior. .

A diferença entre a segunda modalidade e a primeira modalidade reside em ' que há apenas três módulos semicondutores. Nesta modalidade, os componentes 5 semicondutores S2n, FWD211 e FWD2i2 constituem um módulo semicondutor 21, os componentes semicondutores S22i, FWD221, S222 e FWD222 constituem um módulo semicondutor 22, e os componentes semicondutores S232, FWD23i e FWD232 constituem um módulo semicondutor 23. A pluralidade de módulos 10 semicondutores formam uma grupo de componente de unidade de potência 211.

Como mostrado na Figura 8B, o grupo de componente de unidade de potência 211 compreende módulo semicondutor 21, 22 e 23, que são localizados no mesmo plano. Todos os 15 módulos semicondutores em 211 são fixados no mesmo dissipador de calor 20.

Nesta modalidade, uma vez que os componentes semicondutores S2n, FWD211 e FWD2i2 estão contidos no módulo semicondutor 21, S2n, FWD2n e FWD212 compartilham um pino de 20 conexão comum E2n / C2i2. Da mesma forma, os componentes semicondutores S22i, FWD22X e S222, FWD222 compartilham um pino de conexão comum E22I / C222, e os componentes semicondutores S232, FWD23 e o diodo de engate FWD23X compartilham um pino de conexão comum E23i / C232 .

Portanto, como mostrado na Figura 8B, existem apenas três pinos conduzidos para fora de cada um dos módulos semicondutores. Por exemplo, os pinos conduzidos a partir do módulo semicondutor 21 são E21i / C2i2, E2i2 e C2n, e outros módulos semicondutores são do mesmo modo.

Com referência às Figuras 9A e 11A, pegue uma fase de unidade de potência 200 no conversor de potência como um exemplo para ilustrar a estrutura do conversor de potência de acordo com esta modalidade. A unidade de potência 200 compreende principalmente um dissipador de calor 20, um 5 grupo de componentes de unidade de potência 211, incluindo módulos semicondutores 21, 22 e 23, e sub-barramentos Bl, B2, B3, B4, B5 e B6, cada um dos sub-barramentos sendo dividido em parte de condutor e parte de conector por função. Nesta modalidade, os respectivos sub-barramentos 10 estão conectados aos componentes na unidade de potência, respectivamente. Especificamente, no barramento laminado B0 de acordo com esta modalidade, um pino C2n do módulo condutor 21 está eletricamente conectado a um orificio de conexão C211 do sub-barramento Bl e, um conector 27 do sub15 barramento Bl é usado como um terminal de entrada DC positivo, o qual é conectado a um barramento de entrada DC positivo através de um capacitor de braço superior C2ioUm pino E2II / C212 do módulo semicondutor 21 e um pino C22i do módulo semicondutor 22 estão conectados eletricamente aos orificios \ de conexão de E2n' / C212'do sub-barramento B2, respectivamente. Um pino E222 do módulo semicondutor 22 e um pino E23i / C232 de módulo semicondutor 23 estão conectados eletricamente aos orificios de conexão £222'1 £231' / C232'do sub-barramento B3, respectivamente. Um pino E232 do módulo 25 semicondutor 23 está eletricamente conectado a um orificio de conexão E232' do sub-barramento B4, e um conector 28 do sub-barramento B4 é usado como um terminal de entrada DC negativo, o qual é conectado a um barramento de entrada DC negativo através de um capacitor de braço inferior C22oUm 30 pino E221 / C222 do módulo semicondutor 22 está eletricamente conectado a um orifício de conexão E221' / C222' do subbarramento B5, e um conector 210 do sub-barramento B5 é usado como uma terminal de entrada / saída AC. Um pino E2I2 do módulo semicondutor 21 e um pino C23i do módulo 5 semicondutor 23 estão conectados eletricamente aos orifícios de conexão E2I2' e C23/ do sub-barramento de ponto neutro B6, respectivamente, e um conector 29 do subbarramento de ponto neutro B6 é usado como um terminal de conexão de ponto neutro, que é conectado ao capacitor de 10 braço superior C210, e o capacitor de braço inferior C220.

A Figura 9B, o conector 27 do barramento laminado B0 composto dos sub-barramentos Bl, B2, B3, B4, B5 e B6 (isto é, o conector do sub-barramento Bl) é conectado a um barramento de entrada DC positivo do conversor de potência, 15 o conector 28 (isto é, o conector do sub-barramento B4) é conectado a um barramento de entrada DC negativo do conversor de potência, o conector 29 (isto é, o conector do sub-barramento B6) é conectado a um barramento de potencial de ponto neutro do conversor de potência, e o conector 210 20 (isto é, o conector do sub-barramento B5) é conectado a um barramento de entrada / saída AC. Como mostrado na Figura 9B, nesta modalidade, o barramento laminado B0 é disposto sobre o grupo de componentes de unidade de potência 211. 0 barramento 25 laminado B0 compreende duas camadas. A primeira camada é um sub-barramento de ponto neutro B6, o qual é um barramento de potencial de ponto neutro de uma fase de topologia de três níveis NPC com conector 29. A segunda camada compreende uma pluralidade de sub-barramentos B1-B5, que é 30 configurada para fazer conexões elétricas entre os módulos ■S' semicondutores e o barramento de entrada DC positivo, o barramento de entrada DC negativo, o barramento de entrada / saida AC e conexões elétricas entre os respectivos módulos semicondutores com conector 27, 28 e 210.

Portanto, nesta modalidade, o barramento laminado B0 compreende seis sub-barramentos B1-B6. Com referência à Figura 9C, esta modalidade tem o sub-barramento B6, tal como, por exemplo, para explicar a estrutura de cada. Como mostrado na Figura 9C, o sub-barramento B6 compreende parte de condutor B60 e parte de conector B61. B60 é usada para fornecer um caminho de fluxo para a corrente nos módulos de componente de comutação. B61 é usada para conectar B60 para dispositivo externo, tal como módulo de componente semicondutor, capacitor, motor, cabo ou semelhante, de uma maneira de conexão efetiva. Dependendo de diferentes objetos de conexão, B61 pode compreender, pelo menos, um de terminais de conexão B610, orificios de conexão B611, e orificios de passagem B612, e assim por diante. Por exemplo, B61 pode ser implementado como conector 29 na Figura 9A, e conector 29 só compreende terminais de conexão e orificios de conexão. Da mesma forma, em outros subbarramentos, o conector pode ser implementado como conector 27 e 28 na Figura 9A, e conector 27 e 28 também inclui terminais de conexão e orificios de conexão.

Na presente aplicação, se necessário, a parte de conector pode ser implementada de várias maneiras, por exemplo, dobrar em direção a espaço, rebite, protrusão ou côncavo, parafuso, fivela, e orificio de conexão e orificio de passagem em diversas formas, e assim por diante. De acordo com um exemplo da presente aplicação, tal como a ■e conexão de módulos semicondutores por meio de orifícios, cada um dos sub-barramento no barramento laminado é perfurada nas posições correspondentes às posições dos respectivos componentes nos módulos semicondutores. Os 5 orificios podem ser classificados em dois tipos de acordo com o diâmetro do orifício. Um pequeno orifício tendo um diâmetro menor é um orifício de conexão, e cada um dos subbarramentos está eletricamente conectado aos pinos correspondentes dos módulos semicondutores por meio de 10 orifícios de conexão respectivos. Um grande orifício tendo um diâmetro maior é um orifício de passagem, e os orifícios de passagem em cada um dos sub-barramentos não estão conectados eletricamente aos pinos de módulos semicondutores. Os desenhos indicam apenas um exemplo que 15 orifícios são orifícios redondos, mas os peritos na arte deveriam apreciar que a forma do orifício não está limitada a isto, e o orifício pode ser em várias formas, tais como orifício de elipse, orifício quadrado, e assim por diante, enquanto o orifício pode implementar as funções do orifício 20 de conexão acima ou o orifício de passagem acima e serem distinguidos uns dos outros de acordo com as duas funções acima.

O barramento laminado B0 compreende ainda uma porção de material isolante. A porção de material isolante é 25 colocada entre os dois sub-barramentos com diferentes tensões de operação e empilhados juntos. Aqui o barramento laminado B0, como exemplo, uma camada isolante existe entre a camada superior e inferior de barramentos, e a camada isolante pode ser anexada a uma superfície do sub30 barramento B6, ou pode ser anexada às superfícies dos sub- barramentos Bl, B2, B3, B4 è B5, ou pode ser anexada às superfícies dos sub-barramentos Bl, B2, B3, B4, B5 e B6 simultaneamente. A camada isolante pode não estar anexada a qualquer superfície dos sub-barramentos, mas localiza-se de 5 forma independente entre as duas camadas de subbarramentos, e o agarramento eficaz entre a camada superior e inferior de barramentos é conseguido por meio de laminação, aderência e assim por diante. Como mostrado na Figura 9A e Figura 9B, o sub-barramento de ponto neutro B6 10 está disposto separadamente na parte superior do barramento laminado, e as tensões de operação entre os outros subbarramentos na segunda camada e o sub-barramento de ponto neutroB6 são metade de toda a tensão de operação DC do conversor de potência. No entanto, na segunda camada de 15 barramento, as tensões de isolamento entre uma pluralidade de sub-barramento, isto é, entre o sub-barramento Bl e o sub-barramento B2, entre o sub-barramento B2 e subbarramento B3, entre o sub-barramento B3 e o sub-barramento B5, entre o sub-barramento B2 e o sub-barramento B5, são a 20 metade de toda a tensão de operação DC.

Nesta modalidade, o barramento laminado está disposto em duas camadas de barramentos, o que faz com as correntes que fluírem através da camada superior e inferior de barramentos de substancialmente simetria de espelho, o que 25 reduz de forma eficaz indutância parasita no conversor de potência, e reduz ainda mais o estresse de tensão aos componentes semicondutores. Além disso, o sub-barramento de ponto neutro disposto em uma das duas camadas pode cobrir completamente todas os barramentos dispostos em uma outra 30 camada, o que reduz ainda mais a indutância parasita no conversor de potência. '' Daqui por diante, a influência do barramento laminado de acordo com esta modalidade da indutância parasita em conversor de potência de três niveis NPC será descrita com 5 referência às Figuras 10A-10D.

A Figura 10A é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 1 no barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente pedido. A Figura 10B é um diagrama esquemático mostrando 10 uma distribuição de um circuito de comutação 2 em barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente pedido. A Figura 10C é um diagrama esquemático, mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 3 do barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente pedido. A Figura 10D é um diagrama esquemático mostrando uma distribuição de um circuito de comutação 4 no barramento laminado de acordo com a segunda modalidade do presente pedido. ■ Com referência à Figura 3A e a Figura 10A, no momento em que componente semicondutor S211 é desligado, circuito de comutação 1 flui através de um sub-barramento Bl, dentro de módulo semicondutor 21, e sub-barramento de ponto neutro B6. Especificamente, a corrente no circuito de comutação 1 flui através do caminho do Caio-Caii-Caio-Eaiar isto é, 25 começando a partir do terminal ânodo do capacitor de barramento de braço superior C210, para terminal CZ11 de módulo semicondutor 21 através do sub-barramento Bl, levando ainda a partir de terminal E212 de módulo semicondutor 21, terminando no terminal de cátodo do capacitor de barramento de braço superior C210, isto é, terminal de ânodo de capacitor de barramento de braço inferior C220, via sub-barramento B6. Uma vez que B6 e Bl são localizados em diferentes planos, e de preferência B6 cobre completamente Bl, caminho de corrente de circuito de 5 comutação 1 é sobreposto, e, assim, a indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto mais circuito de comutação 1 sobrepõe, menos indutância parasita circuito de comutação 1 causa.

Com referência à Figura 3B e Figura 10B, no momento em 10 que componente semicondutor S222 é desligado, circuito de comutação 2 flui através do sub-barramento Bl, módulo semicondutor 21, sub-barramento B2, módulo semicondutor 22, sub-barramento B3, módulo semicondutor 23, e sub-barramento de ponto neutro B6. Especificamente, a corrente no circuito 15 de comutação 2 flui através do caminho de C2io_C2ii-E2ii/2i2C221-E222-E231/C232-C231-C210, isto é, começando a partir do terminal de ânodo do capacitor de barramento de braço superior C, ao terminal C2n de módulo semicondutor 21 via sub-barramento Bl, ainda levando a partir de terminal E2n / 20 C212 de módulo semicondutor 21, para terminal C232 de módulo semicondutor 22 via sub-barramento B2, ainda levando a partir de terminal E222 de módulo semicondutor 22, para terminal E231 / C232 de módulo semicondutor 23 via subbarramento B3, ainda levando a partir de terminal C231 de 25 módulo semicondutor 23, e terminando no terminal de cátodo do capacitor de barramento de braço superior C2io via subbarramento B6. Uma vez que B6 e Bl, B2 e B3 encontram-se em diferentes planos, B6de preferência os cobre completamente, caminho de corrente de circuito de comutação 2 é 30 sobreposto, e, assim, a indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto mais circuito de comutação 2 sobrepõe, menor indutância parasita circuito de comutação 2 causa.

Com referência à Figura 3C e Figura 10C, no momento em que componente semicondutor S232 é desligado, circuito de 5 comutação 3 flui através de sub-barramento B4, módulo semicondutor 23 e sub-barramento de ponto neutro B6. Especificamente, a corrente no circuito de comutação 3 flui através do caminho de C22o-C23i-E232-C22O, isto é, começando a partir do terminal de ânodo do capacitor de barramento de 10 braço inferior C22or .ao terminal C231 do módulo semicondutor 23, através do sub-barramento de ponto neutro B6, ainda levando a partir de terminal E232 de módulo semicondutor 23, e terminando no terminal de cátodo de capacitor de barramento de braço inferior C220 via sub-barramento B4. Uma vez que B4 e B6 são localizados em diferentes planos, e de preferência B6 cobre completamente B4, o caminho de corrente do circuito de comutação 3 é sobreposto, e, assim, a indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto mais o circuito de comutação 3 sobrepõe, menos indutância parasita 20 circuito de comutação 3 causa.

Com referência à Figura 3D e Figura 10D, no momento em que componente semicondutor S22i é desligado, circuito de comutação 4 flui através de sub-barramento B4, módulo semicondutor 23, sub-barramento B3, módulo semicondutor 22, 25 sub-barramento B2, módulo semicondutor 21 e sub-barramento de ponto neutro B6. Especificamente, a corrente no circuito de comutação 4 flui através do caminho de C22o-E2i2-E2n/ C2i2C22i—E222—E23I/C232—E232—C220, isto é, a partir do ânodo de capacitor de barramento de braço inferior C22o, para 30 terminal E2I2 de módulo semicondutor 21 via sub-barramento de ponto neutro B6, ainda levando a partir de terminal E211/C212 de módulo semicondutor 21, para terminal C221 de módulo semicondutor 22 via sub-barramento B2, ainda levando a partir de terminal E222 de módulo semicondutor 22, para 5 terminal E231 / C232 de módulo semicondutor 23 via subbarramento B3, ainda levando a partir de terminal E232 • de módulo semicondutor 23, e terminando no terminal de cátodo do capacitor de barramento de braço inferior C22O via subbarramento B4. Uma vez que B6 e B2, B3, B4 são localizados 10 em diferentes planos, e B6 de preferência os cobre completamente, o caminho de corrente do circuito de comutação 4 é sobreposto, e, assim, a indutância parasita gerada é muito pequena. Quanto mais circuito de comutação 4 sobrepõe, menos indutância parasita circuito de comutação 4 15 causa.

Como descrito acima, a segunda modalidade do presente pedido fornece caminho de espelho para correntes no passo de comutação, em principio, reduz a área de circuito de comutação e, assim, reduz eficazmente a indutância 20 parasita. Em comparação com as várias camadas de barramentos laminados, indutância parasita no presente pedido pode ser reduzida mais. Enquanto isso, o arranjo de barramento laminado compreende apenas duas camadas, e para as conexões entre os respectivos sub-barramento em cada uma 25 das duas camadas e os módulos semicondutores, não é necessário fazer um processo especifico e, assim, o barramento laminado de acordo com esta modalidade tem uma estrutura que é simplificada e fácil de fabricar.

Daqui por diante, um conjunto do conversor de potência 30 tendo uma topologia de três niveis NPC de acordo com esta modalidade será descrito com referência à Figura 11A e Figura 11B.

Diferentemente da primeira modalidade, nesta modalidade pegue um circuito de três fases do conversor de 5 potência como um exemplo para ilustrar todo o conjunto elétrico. Como mostrado na Figura 11A, todo o conjunto da unidade de potência de três fases do conversor de potência compreende respectivas unidades de potência de fase P210, 10 P220 e P230 implementadas por esta modalidade, dissipador de calor P240, grupo de dispositivos de capacitor P250 e barramento laminado DC P260. Aqui, semelhante à primeira modalidade, o conversor de potência nesta modalidade fornece preferencialmente barramento laminado DC P260 para 15 conectar as respectivas partes de conexão de barramento de capacitor de braço superior C2io, capacitor de braço inferior C220 θ barramento laminado BO. Deve notar-se que o presente pedido de patente não se limita a isso, e o conversor de potência do presente pedido pode ser 20 implementado em outra maneira ou sem o barramento laminado DC. '

A estrutura do conversor de potência de acordo com esta modalidade é mostrada na Figura 11B. Com referência à Figura 11B, capacitor de barramento de braço superior C210 θ 25 capacitor de barramento de braço inferior C220 são dispostos opostos. As unidades de potência P210, P220 e P230 são implementadas pela forma da unidade de potência descrita na segunda modalidade do presente pedido. B24 é um capacitor de barramento de braço superior, B25 é um capacitor de 30 barramento de braço inferior, e B26 é um barramento de ' ponto neutro. 0 conector B210 de P210, conector B220 de ’ P220 e conector B230 de . P230 sâo respectivamente, conectados ao conector B240 do capacitor de barramento de braço superior B24, de modo a ser usado como entrada DC 5 positiva, e B24 é conectado ao capacitor de braço superior C2io através de um orificio de conexão nele. 0 conector B21J de P210, conector B221 de P220, e .conector B231 de P230 são, respectivamente, conectados à entrada DC negativa do . capacitor de barramento de braço inferior B25, de modo a 10 ser. usado como entrada DC negativa, e B25 é conectado ao capacitor de braço inferior .C220 via orificios de conexão nele. O conector B212 de P210, conector B222 de P220 e conector B232 de P230 são respectivamente conectados ao conector B260 do barramento.de ponto neutro B26, de modo a 15 ser usado como ponto neutro. O conector B213 de P210, conector B223 de P220, conector B233. de P230 são respectivamente conectados ao dispositivo de entrada / saída (por exemplo, motor) , de modo a ser usado1 como terminal de entrada /..saída AC. .

O barramento laminado e o conversor de potência com o barramento laminadode acordo com o presente pedido de patente foram, descritos pela primeira modalidade e a segunda' modalidade.■ Para aqueles peritos na arte, a descrição anterior das modalidades exemplificativas da 25 aplicação foi apresentada apenas para fins de ilustração e descrição e não se destina a ser exaustiva ou limitar a aplicação às formas precisas reveladas. Muitas modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Portanto, como a parte de conversão de potência de um 30 conversor de frequência variável, o conversor de potência pode empregar a estrutura do barramento laminado descrito na modalidade e também pode utilizar a estrutura do barramento laminado modificado na modalidade.

Além disso, uma vez que o conversor de frequência variável é composto principalmente de retificador (conversão de corrente alternada em corrente continua), filtro, inversor (conversão de corrente continua em corrente alternada , unidade de controle, unidade de acionamento, unidade de detecção e unidade de microprocessarnento, os peritos na arte podem entender que o presente pedido pode ser estendido a qualquer conversor de frequência variável tendo a estrutura de barramento laminado acima.

As modalidades foram escolhidas e descritas 'de modo a 15 explicar os princípios do pedido e sua aplicação prática, de modo a ativar outros peritos na arte a utilizar o pedido e várias modalidades e com várias modificações que são adequadas à utilização particular contemplada. Modalidades alternativas serão evidentes para os especialistas na 20 técnica à qual o presente pedido refere-se sem nos afastarmos do seu espirito e âmbito. Por conseguinte,■ o âmbito do presente pedido de patente é definido pelas reivindicações anexas em vez da descrição anterior e as modalidades exemplares aqui descritas. '

Claims

1. Barramento laminado (A0) para utilização em um conversor de potência de três níveis NPC, compreendendo: uma primeira camada de barramento compreendendo um sub-barramento de ponto neutro (A6), configurada para fazer conexões elétricas entre respectivos componentes no conversor de potência de três níveis NPC e um potencial de ponto neutro (NP), e uma segunda camada de barramento compreendendo uma pluralidade de sub-barramentos (A1-A5), configurada para fazer conexões elétricas entre os respectivos componentes no conversor de potência de três níveis NPC e uma entrada DC positiva (P), uma entrada DC negativa (N) e uma entrada / saída AC (AC) no conversor de potência de três níveis NPC e conexões elétricas entre os respectivos componentes, em que, o conversor de potência de três níveis NPC compreende: um primeiro módulo semicondutor (11) compreendendo um primeiro componente semicondutor (S11) localizado em um braço superior do conversor de potência de três níveis NPC e um primeiro diodo de roda livre (FWD11) conectado em paralelo com o primeiro componente semicondutor (S11), um segundo módulo semicondutor (13) compreendendo um segundo componente semicondutor (S13) localizado em um braço superior do conversor de potência de três níveis NPC e um segundo diodo de roda livre (FWD13) conectado em paralelo com o segundo componente semicondutor (S13), um terceiro módulo semicondutor (16) compreendendo um terceiro componente semicondutor (S16) localizado em um braço inferior do conversor de potência de três níveis NPC e um terceiro diodo de roda livre (FWD16) conectado em paralelo com o terceiro componente semicondutor (S16), um quarto módulo semicondutor (14) compreendendo um quarto componente semicondutor (S14) localizado em um braço inferior do conversor de potência de três níveis NPC e quarto diodo de roda livre (FWD14) conectado em paralelo com o quarto componente semicondutor (S14), um quinto módulo semicondutor (12) compreendendo um primeiro diodo de engate (D12), um terminal do qual é conectado entre o primeiro módulo semicondutor (11) e o segundo módulo semicondutor (13), e um outro terminal do qual é conectado ao potencial de ponto neutro (NP) do conversor de potência de três níveis NPC, e um sexto módulo semicondutor (15) compreendendo um segundo diodo de engate (D15), um terminal do qual é conectado entre o terceiro módulo semicondutor (16) e o quarto módulo semicondutor (14), e um outro terminal do qual é conectado ao potencial de ponto neutro (NP) do conversor de potência de três níveis NPC, caracterizado pelo fato de que a segunda camada de barramento compreende: um primeiro sub-barramento (A1) configurado para fazer conexão elétrica entre o primeiro módulo semicondutor (11) e a entrada DC positiva (P), um segundo sub-barramento (A2) configurado para fazer conexões elétricas entre o primeiro módulo semicondutor (11), o segundo módulo semicondutor (13) e o quinto módulo semicondutor (12), um terceiro sub-barramento (A3) configurado para fazer conexões elétricas entre o terceiro módulo semicondutor (16), o quarto módulo semicondutor (14) e o sexto módulo semicondutor (15); um quarto sub-barramento (A4) configurado para fazer conexão elétrica entre o quarto módulo semicondutor (14) e a entrada DC negativa (N), e um quinto sub-barramento (A5) configurado para fazer conexões elétricas entre o segundo módulo semicondutor (13), o terceiro módulo semicondutor (16) e a entrada / saída AC (AC), e em que o sub-barramento de ponto neutro (A6) é, respectivamente, conectado a outro terminal do primeiro diodo de engate (D12) e um outro terminal do segundo diodo de engate (D15).

2. Barramento laminado (B0) para utilização em um conversor de potência de três níveis NPC, compreendendo: uma primeira camada de barramento compreendendo um sub-barramento de ponto neutro (B6), configurada para fazer conexões elétricas entre respectivos componentes no conversor de potência de três níveis NPC e um potencial de ponto neutro (NP), e uma segunda camada de barramento compreendendo uma pluralidade de sub-barramentos (B1-B5), configurada para fazer conexões elétricas entre os respectivos componentes no conversor de potência de três níveis NPC e uma entrada DC positiva (P), uma entrada DC negativa (N) e uma entrada / saída AC (AC) no conversor de potência de três níveis NPC e conexões elétricas entre os respectivos componentes, em que, o conversor de potência de três níveis NPC compreende: um primeiro módulo semicondutor (21) compreendendo um primeiro componente semicondutor (S211) e um primeiro diodo de engate (FWD212) localizado em um braço superior do conversor de potência de três níveis NPC, um segundo módulo semicondutor (22) compreendendo um segundo componente semicondutor (S221) localizado no braço superior do conversor de potência de três níveis NPC e um terceiro componente semicondutor (S222) localizado em um braço inferior do conversor de potência de três níveis NPC, e um terceiro módulo semicondutor (23) compreendendo um quarto componente semicondutor (S232) e um segundo diodo de engate (FWD231) localizado no braço inferior do conversor de potência de três níveis NPC, em que um terminal do primeiro diodo de engate (FWD212) é conectado entre o primeiro componente semicondutor (S211) e o segundo componente semicondutor (S221), e um outro terminal do mesmo é conectado a um potencial de ponto neutro (NP) do conversor de potência de três níveis NPC, caracterizado pelo fato de que a segunda camada de barramento compreende: um primeiro sub-barramento (B1) configurado para fazer conexão elétrica entre o primeiro módulo semicondutor (21) e a entrada DC positiva (P), um segundo sub-barramento (B2) configurado para fazer conexão elétrica entre o primeiro módulo semicondutor (21) e o segundo módulo semicondutor (22), um terceiro sub-barramento (B3) configurado para fazer conexão elétrica entre o segundo módulo semicondutor (22) e o terceiro módulo semicondutor (23); um quarto sub-barramento (B4) configurado para fazer conexão elétrica entre o terceiro módulo semicondutor (23) e a entrada DC negativa (N), e um quinto sub-barramento (B5) configurado para fazer conexão elétrica entre o segundo módulo semicondutor (22) e a entrada / saída AC (AC), e em que o sub-barramento de ponto neutro (B6) é, respectivamente, conectado ao outro terminal do primeiro diodo de engate (FWD212) e um outro terminal do segundo diodo de engate (FWD231).

3. Conversor de potência de três níveis NPC com baixa indutância parasita, compreendendo: um grupo de componentes semicondutores compreendendo um grupo de componentes de braço superior conectado entre uma entrada DC positiva (P) e uma entrada / saída AC (AC) e um grupo de componentes de braço inferior conectado entre uma entrada DC negativa (N) e a entrada / saída AC (AC), em que, o grupo de componentes de braço superior compreende ainda um primeiro diodo de engate (D12), um terminal do qual é conectado a um potencial de ponto neutro (NP) localizado entre o grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior, e o grupo de componentes de braço inferior compreende ainda um segundo diodo de engate (D15), um terminal do qual é conectado ao potencial de ponto neutro (NP), um dissipador de calor (10), em que o grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior são montados, e um barramento laminado (A0), disposto sobre o grupo de componentes semicondutores, e compreendendo: uma primeira camada de barramento compreendendo um sub-barramento de ponto neutro (A6) configurado para efetuar conexões elétricas entre o primeiro diodo de engate (D12), o segundo diodo de engate (D15) e o potencial de ponto neutro (NP), e uma segunda camada de barramento compreendendo uma pluralidade de sub-barramentos (A1-A5), configurados para fazer conexões elétricas entre o grupo de componentes de braço superior e a entrada DC positiva (P) e a entrada / saída AC (AC), as conexões elétricas entre o grupo de componentes de braço inferior e a entrada DC negativa (N) e a entrada / saída AC (AC), e conexões elétricas entre os respectivos componentes no grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior, respectivamente, caracterizado pelo fato de que, o grupo de componentes de braço superior compreende ainda: um primeiro módulo semicondutor (11), compreendendo o primeiro componente semicondutor (S11) e o primeiro diodo de roda livre (FWD11) conectado em paralelo com o primeiro componente semicondutor (S11), um segundo módulo semicondutor (13) compreendendo o segundo componente semicondutor (S13) e o segundo diodo de roda livre (FWD13) conectado em paralelo com o segundo componente semicondutor (S13), o grupo de componentes de braço inferior compreende ainda: um terceiro módulo semicondutor (16) compreendendo o terceiro componente semicondutor (S16) e o terceiro diodo de roda livre (FWD16) conectado em paralelo com o terceiro componente semicondutor (S16); um quarto módulo semicondutor (14) compreendendo o quarto componente semicondutor (S14) e o quarto diodo de roda livre (FWD14) conectado em paralelo com o quarto componente semicondutor (S14), e a segunda camada de barramento compreende: um primeiro sub-barramento (A1) configurado para fazer conexão elétrica entre o primeiro módulo semicondutor (11) e a entrada DC positiva (P); um segundo sub-barramento (A2) configurado para fazer conexões elétricas entre o primeiro módulo semicondutor (11), o segundo módulo semicondutor (13) e o primeiro diodo de engate (D12), um terceiro sub-barramento (A3) configurado para fazer conexões elétricas entre o terceiro módulo semicondutor (16), o quarto módulo semicondutor (14) e o segundo diodo de engate (D15), um quarto sub-barramento (A4) configurado para fazer conexão elétrica entre o quarto módulo semicondutor (14) e a entrada DC negativa (N), e um quinto sub-barramento (A5) configurado para efetuar conexões elétricas entre o segundo módulo semicondutor (13), o terceiro módulo semicondutor (16) e a entrada / saída AC (AC).

4. Conversor de potência, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que, a primeira camada de barramento é localizada sobre a segunda camada e a primeira camada de barramento cobre completamente todos sub-barramentos na segunda camada.

5. Conversor de potência, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que, cada um dos sub-barramentos na primeira camada de sub-barramentos e a segunda camada de sub-barramentos compreende, uma parte de condutor como uma parte principal, uma parte de conector e uma parte de material isolante, em que cada um de subbarramentos é eletricamente conectado ao módulo semicondutor correspondente, uma entrada DC comum, um barramento de ponto neutro e uma entrada / saída AC (AC) de um circuito de três níveis do conversor de potência de três níveis NPC através da parte de conexão de barramento do mesmo, respectivamente.

6. Conversor de potência de três níveis NPC com baixa indutância parasita, compreendendo um grupo de componentes semicondutores compreendendo um grupo de componentes de braço superior conectado entre uma entrada DC positiva (P) e uma entrada / saída AC (AC) e um grupo de componentes de braço inferior conectado entre uma entrada DC negativa (N) e a entrada / saída AC (AC), em que, o grupo de componentes de braço superior compreende ainda um primeiro diodo de engate (FWD212), um terminal do qual é conectado a um potencial de ponto neutro (NP) localizado entre o grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior, e o grupo de componentes de braço inferior compreende ainda um segundo diodo de engate (FWD231), um terminal do qual é conectado ao potencial de ponto neutro (NP), um dissipador de calor (20), em que o grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior são montados, e um barramento laminado (B0), disposto sobre o grupo de componentes semicondutores, e compreendendo: uma primeira camada de barramento compreendendo um sub-barramento de ponto neutro (B6) configurado para efetuar conexões elétricas entre o primeiro diodo de engate (FWD212), o segundo diodo de engate (FWD231) e o potencial de ponto neutro (NP), e uma segunda camada de barramento compreendendo uma pluralidade de sub-barramentos (B1-B5), configurados para fazer conexões elétricas entre o grupo de componentes de braço superior e a entrada DC positiva (P) e a entrada / saída AC (AC), as conexões elétricas entre o grupo de componentes de braço inferior e a entrada DC negativa (N) e a entrada / saída AC (AC), e conexões elétricas entre os respectivos componentes no grupo de componentes de braço superior e o grupo de componentes de braço inferior, respectivamente, caracterizado pelo fato de que, o grupo de componentes de braço superior compreende ainda um primeiro componente semicondutor (S211) e um segundo componente semicondutor (S221), e o grupo de componentes de braço inferior compreende ainda um terceiro componente semicondutor (S222) e um quarto componente semicondutor (S232), em que o primeiro componente semicondutor (S211) e o primeiro diodo de engate (FWD212) constituem um primeiro módulo semicondutor (21), o segundo componente semicondutor (S221) e o terceiro componente semicondutor (S222) constituem um segundo módulo semicondutor (22), e o quarto componente semicondutor (S232) e o segundo diodo de engate (FWD231) constituem um terceiro módulo semicondutor (23), e a segunda camada de barramento compreende ainda: um primeiro sub-barramento (B1) configurado para fazer conexão elétrica entre o primeiro módulo semicondutor (21) e a entrada DC positiva (P), um segundo sub-barramento (B2) configurado para fazer conexão elétrica entre o primeiro módulo semicondutor (21) e o segundo módulo semicondutor (22), um terceiro sub-barramento (B3) configurado para fazer conexão elétrica entre o segundo módulo semicondutor (22) e o terceiro módulo semicondutor (23); um quarto sub-barramento (B4) configurado para fazer conexão elétrica entre o terceiro módulo semicondutor (23) e a entrada DC negativa (N), e um quinto sub-barramento (B5) configurado para fazer conexão elétrica entre o segundo módulo semicondutor (22) e a entrada / saída AC (AC).

7. Conversor de potência, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que, a primeira camada de barramento é localizada sobre a segunda camada e a primeira camada de barramento cobre completamente todos sub-barramentos na segunda camada.

8. Conversor de potência, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que, cada um dos sub-barramentos na primeira camada de sub-barramentos e a segunda camada de sub-barramentos compreende, uma parte de condutor como uma parte principal, uma parte de conector e uma parte de material isolante, em que cada um de subbarramentos é eletricamente conectado ao módulo semicondutor correspondente, uma entrada DC comum, um 5 barramento de ponto neutro e uma entrada / saída AC (AC) de um circuito de três níveis do conversor de potência de três níveis NPC através da parte de conexão de barramento do mesmo, respectivamente.