CN101515753B - 半控型电力电子器件、逆变桥臂的关断装置及高压变频器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半控型电力电子器件、逆变桥臂的关断装置及高压变频器，半控型电力电子器件的关断装置，主直流电源经半控型电力电子器件给负载供电，还包括直流/直流变换器，所述直流/直流变换器输出并联在负载两端，其作用在负载的电流方向与主直流电源作用在负载的电流方向相同，所述直流/直流变换器输出直流电压大于主直流电源电压，所述直流/直流变换器的输出与直流/直流变换器的输入电源绝缘隔离。本发明的有益效果是在具有通用性和损耗非常小的前提下，用少量的低压的小容量的全控型电力电子器件关断数量多的高压的大容量的半控型电力电子器件。

Description

半控型电力电子器件、逆变桥臂的关断装置及高压变频器

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及半控型电力电子器件的关断装置，还具体涉及逆变桥臂的关断装置，还具体涉及高压变频器。

背景技术

按控制方式来分类，电力电子件分为不可控器件、半可控器件、全可控器件三类器件。不可控器件包括整流二极管、快速恢复二极管、肖特基二极管等；半可控器件包括普通晶闸管、高频晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等；全控器件包括功率晶体管（BJT）、功率场效应管（POWERMOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、静电感应晶体管（SIT）、可关断晶闸管（GTO）、静电感应晶闸管（SITH）等。

晶闸管为半控型器件，其具有技术成熟、电压、电流的容量等级都大于全控型器件、抗浪涌能力强、价格低廉、国内大量生产的优点。

晶闸管的关断方法有电网关断、负载关断和强迫关断三类。电网关断和负载关断取决于特定的电网和负载，不具有通用性。强迫关断是依靠专门的关断环节产生强制性反向电压或反向冲击电流，使晶闸管的电流迅速下降到零，强迫关断环节一般是由电容、电感等储能元件组成的谐振电路。强迫关断环节不仅使电路结构更加复杂，而且选择强迫关断环节的参数也是一项复杂的工作。

现有的晶闸管及可控硅关断的技术分析如下：中国专利881010200交流变频调速装置及其逆变电路主要原理是，用全控型电力电子器件短路主直流电源，使主晶闸管的电流小于维持电流而关断，电机端并联的电容对主晶闸管施加反向电压进一步可靠关断主晶闸管。不足是，需使用与主直流电压相同电压的全控型电力电子器件，对高压装置不利于降低成本。中国专利952159872可控硅逆变变频装置主要原理是，利用LC谐振原理，用辅助的可控硅给主可控硅引入反向电压而关断主可控硅。不足是，辅助可控硅耐压与主可控硅相同，对高压装置不利于降低成本。中国专利962045101逆变器主要原理是，用全控型电力电子器件对主直流电源进行斩波，使主可控硅电流小于维持电流而关断。不足是，斩波的全控型电力电子器件的耐压与主可控硅相同，对高压装置不利于降低成本。中国专利2004100271809一种多路高压大电流可控硅开关装置主要原理是，对脉冲变压器原边绕组的直流电压进行斩波，脉冲变压器副边绕组感应的直流电压也为斩波脉冲，使主可控硅电流小于维持电流而关断。这个电路按理不必要使用变压器，估计这个专利的负载是低电压大电流且需要隔离类型的，这种电压不能直接得到，需要把市电整流、斩波后再经脉冲变压器降压而得到。不足是，这个专利不能用于几百千瓦以上的大功率场合，也不具有通用性。中国专利2004100023974一种实现可控硅可靠关断的方法主要原理是，该专利是用于交流双向可控硅的，其关断可控硅的方法是利用正负交变的电压，其重点是解决触发信号的误动作和不可靠，与本人要申请的专利无关。中国专利2004200457061一种可控硅开关装置与2004100271809相同。中国专利961220139一种晶闸管变流器的集中关断回路主要原理是，利用小容量的可控硅把电容的电压反向加到主可控硅，使主可控硅反向偏置关断。不足是，小容量可控硅的耐压与主可控硅一样，在高压装置不利于降低成本。中国专利011191279自励式晶闸管电流型斩波器主要原理是，利用辅助晶闸管对电容充放电，使主可控硅反向偏置关断。不足是，辅助可控硅与主可控硅耐压一样，对高电压装置不利于降低成本。中国专利2006101532186电感储能换流关断晶闸管的方法及其电力变流器主要原理是，辅助可控硅控制电感的充放电，使主可控硅反向偏置关断。不足是，本专利所必需的辅助全控型电力电子器件耐压与主晶闸管相同，对高电压装置不利于降低成本。中国专利2006101469479电感储能集中换流关断晶闸管的方法及其高压逆变器主要原理是，在主直流电源上串联一个全控型电力电子器件作为斩波器，斩波的全控型电力电子器件的耐压与主可控硅相同，对高压装置不利于降低成本。中国专利2005100636728一种关断晶闸管的方法及其晶闸管高压变频器主要原理是，在主直流电源上串联一个全控型电力电子器件作为斩波器，再辅助负载的无功电流可靠关断晶闸管，斩波的全控型电力电子器件的耐压与主可控硅相同，对高压装置不利于降低成本。

机械工业出版社出版的刘风君编著的《多电平逆变技术及其应用》第一版P32-P77有二极管钳位式三电平逆变器、采用辅助臂的二极管钳位式三电平逆变器、二极管钳位式多电平逆变器（分二极管串联钳位和二极管自钳位两种情况）、飞跨电容钳位式三电平逆变器、飞跨电容钳位式多电平逆变器、二极管-电容混合钳位式三电平逆变器、二极管-电容混合钳位式多电平逆变器、改进的背对背式二极管钳位式多电平逆变器的介绍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服以上的不足，提出了一种新的半控型电力电子器件关断装置、逆变桥臂的关断装置及高压变频器。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种半控型电力电子器件的关断装置，主直流电源经一个半控型电力电子器件给负载供电，还包括直流/直流变换器，所述直流/直流变换器输出并联在负载两端，其作用在负载的电流方向与主直流电源作用在负载的电流方向相同，所述直流/直流变换器输出直流电压大于主直流电源电压，所述直流/直流变换器的输出与直流/直流变换器的输入电源绝缘隔离。

所述直流/直流变换器包括隔离变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一低压全控型电力电子器件、第二低压全控型电力电子器件；所述隔离变压器的原边绕组第一端经第一低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、第二端经第二低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述第二二极管阳极与电源负极相耦合、阴极与所述原边绕组第一端相耦合，所述第一二极管阴极与电源正极相耦合、阳极与所述原边绕组第二端相耦合；所述隔离变压器的副边绕组与所述第三二极管相连后跨接在所述负载两端。

所述直流/直流变换器包括隔离变压器、单相二极管全桥整流电路、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一低压全控型电力电子器件、第二低压全控型电力电子器件、第三低压全控型电力电子器件、第四低压全控型电力电子器件；所述隔离变压器的原边绕组第一端经第一低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述原边绕组第二端经第二低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述第一二极管反向并联在第一低压全控型电力电子器件两端，所述第二二极管反向并联在第二低压全控型电力电子器件两端，所述第三二极管反向并联在第三低压全控型电力电子器件两端，所述第四二极管反向并联在第四低压全控型电力电子器件两端；所述隔离变压器的副边绕组两端与所述单相二极管全桥整流电路的两个输入端分别耦合，所述单相二极管全桥整流电路的两个输出端耦合所述负载两端。

一种逆变桥臂的关断装置，所述逆变桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串联后并联在主直流电源两端，所述上桥臂和下桥臂分别包括相同数量的半控型电力电子器件，所述逆变桥臂的关断装置还包括第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器，所述第一直流/直流变换器输出与所述上桥臂并联，用于关断所述下桥臂；所述第二直流/直流变换器输出与所述下桥臂并联，用于关断所述上桥臂，所述第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器的输出电压、功率相同，第一直流/直流变换器、第二直流/直流变换器的输出电压大于主直流电源的电压。

所述第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器分别包括隔离变压器、第一二极管、第二二极管、第一低压全控型电力电子器件、第二低压全控型电力电子器件，所述第一直流/直流变换器还包括第三二极管，所述第二直流/直流变换器还包括第四二极管，所述隔离变压器的原边绕组第一端经第一低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、第二端经第二低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述第二二极管阳极与电源负极相耦合、阴极与所述原边绕组第一端相耦合，所述第一二极管阴极与电源正极相耦合、阳极与所述原边绕组第二端相耦合；所述第一直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组与所述第三二极管相连后跨接在上桥臂两端，所述第二直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组与所述第四二极管相连后跨接在下桥臂两端。

所述第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器分别包括隔离变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一低压全控型电力电子器件、第二低压全控型电力电子器件、第三低压全控型电力电子器件、第四低压全控型电力电子器件；所述第一直流/直流变换器还包括第一单相二极管全桥整流电路，所述第二直流/直流变换器还包括第二单相二极管全桥整流电路；所述隔离变压器的原边绕组第一端经第一低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述原边绕组第二端经第二低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述第一二极管反向并联在第一低压全控型电力电子器件两端，所述第二二极管反向并联在第二低压全控型电力电子器件两端，所述第三二极管反向并联在第三低压全控型电力电子器件两端，所述第四二极管反向并联在第四低压全控型电力电子器件两端；所述第一直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组两端与所述第一单相二极管全桥整流电路的两个输入端分别耦合，所述第一单相二极管全桥整流电路的两个输出端跨接在所述上桥臂两端，所述第二直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组两端与所述第二单相二极管全桥整流电路的两个输入端分别耦合，所述第二单相二极管全桥整流电路的两个输出端跨接在所述下桥臂两端。

一种逆变桥臂的关断装置，所述逆变桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串联后并联在主直流电源两端，所述上桥臂和下桥臂分别包括相同数量的半控型电力电子器件，所述逆变桥臂的关断装置还包括直流/直流变换器，所述直流/直流变换器包括第一输出和第二输出，所述第一输出与上桥臂并联，用于关断所述下桥臂；所述第二输出与所述下桥臂并联，用于关断所述上桥臂，所述第一输出和第二输出的输出电压、功率相同，所述第一输出和第二输出的输出电压大于主直流电源的电压。

所述直流/直流变换器包括隔离变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一低压全控型电力电子器件、第二低压全控型电力电子器件、第三低压全控型电力电子器件、第四低压全控型电力电子器件；所述隔离变压器的原边绕组第一端经第一低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述原边绕组第二端经第二低压全控型电力电子器件与电源正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件与电源负极相耦合，所述第一二极管反向并联在第一低压全控型电力电子器件两端，所述第二二极管反向并联在第二低压全控型电力电子器件两端，所述第三二极管反向并联在第三低压全控型电力电子器件两端，所述第四二极管反向并联在第四低压全控型电力电子器件两端；所述隔离变压器的第一副边绕组与所述第五二极管相连后跨接在上桥臂两端，所述隔离变压器的第二副边绕组与所述第六二极管相连后跨接在下桥臂两端。

一种高压变频器，包括依次连接的整流器、直流滤波器、多电平逆变器和交流滤波器，所述多电平逆变器包括至少两个如上述的逆变桥臂的关断装置，各逆变桥臂的关断装置之间相互并联。

所述交流滤波器包括电感和电容，所述电感的铁心裕量足够大以用于抗饱和。

本发明与现有技术对比的有益效果是：现有技术中，有的对主直流电源进行斩波或短路，不具有通用性，有的用辅助功率开关管关断指定的主可控硅，具有了通用性，其辅助功率开关管的耐压与主可控硅的一样，在高电压场合不利于降低成本，另损耗也大。由电容、电感等储能元件组成的强迫关断电路，虽然具有通用性，但其有调试困难、损耗大的不足。本发明的有益效果是在具有通用性和损耗非常小的前提下，用少量的低压的小容量的全控型电力电子器件关断数量多的高压的大容量的半控型电力电子器件。

附图说明

图1是本发明具体实施方式一的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式一的变形结构示意图；

图3是本发明具体实施方式二的结构示意图；

图4本发明原理的波形图（图4A为半控型电力电子器件K输出波形图，图4B为直流/直流变换器输出波形图）；

图5是本发明具体实施方式三的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式四的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式五的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式六的结构示意图；

图9是本发明具体实施方式六的波形示意图；

图10是本发明具体实施方式七的结构示意图；

图11是本发明具体实施方式八的结构示意图；

图12是本发明所使用的交流电源示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式一

如图1-3所示，一种半控型电力电子器件的关断装置，主直流电源E1经半控型电力电子器件K给负载F供电。所述半控型电力电子器件的关断装置包括直流/直流变换器，所述直流/直流（DC/DC）变换器输出并联在负载F两端，所述直流/直流变换器作用在负载F的电流方向与主直流电源E1作用在负载F的电流方向相同，所述直流/直流变换器输出直流电压E2大于主直流电源电压E1（略大即可），所述直流/直流变换器的输出与直流/直流变换器的输入电源E绝缘隔离。

在半控型电力电子器件K需要关断的时候，令直流/直流变换器输出直流电压E2，使半控型电力电子器件K反向偏置关断，待半控型电力电子器件K完全关断后，撤消直流/直流变换器的输出电压E2，负载F断电。

因高压交流电网电压是波动的，为避免直流/直流变换器输出直流电压E2、主直流电源E1之间相互偏离、波动，影响半控型电力电子器件K关断的可靠性，直流输入电源E、主直流电源E1的交流电源来源于同一路高压三相交流电压。具体见图12，高压三相电压A、B、C经三相全桥整流器ZZ整流，再经滤波电容CZ滤波后得到主直流电源E1，三相电压A、B、C经三相降压变压器TJ降低为三相电压a、b、c，经三相全桥整流器ZF整流，再经滤波电容CF滤波后得到低压直流输入电源E，低压直流输入电源E与主直流电源E1电气上相互绝缘隔离。

所述直流/直流变换器有无数种，本发明选取一些优选实施例进行说明。

如图1、2所示，所述直流/直流变换器包括隔离变压器、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2；所述隔离变压器的原边绕组RY第一端经第一低压全控型电力电子器件K1与输入电源E正极相耦合、第二端经第二低压全控型电力电子器件K2与输入电源E负极相耦合，所述第二二极管D2阳极与输入电源E负极相耦合、阴极与所述原边绕组RY第一端相耦合，所述第一二极管D1阴极与输入电源E正极相耦合、阳极与所述原边绕组RY第二端相耦合；所述隔离变压器的副边绕组RF与所述第三二极管D3相连后跨接在所述负载F两端。所述输入电源E为低压直流电源。

具体而言，如图1所示，所述隔离变压器的副边绕组RF的第一端经所述第三二极管D3、所述半控型电力电子器件K与主直流电源E1正极相耦合，所述副边绕组RF的第二端与主直流电源E1负极相耦合，所述原边绕组RY第一端与副边绕组RF第一端互为同名端。

或者，如图2所示，所述隔离变压器的副边绕组RF的第一端经所述第三二极管D3与主直流电源E1正极相耦合，所述副边绕组RF的第二端经所述半控型电力电子器件K与主直流电源E1负极相耦合，所述原边绕组RY第一端与副边绕组RF第一端互为同名端。图2所示的结构与图1是等效的，在图1中，主直流电源E1与隔离变压器输出电压E2共负极，在图2中，主直流电源E1与隔离变压器输出电压E2共正极。

如图1、2所示的半控型电力电子器件的关断装置的具体工作过程如下：半控型电力电子器件K导通，负载F承受电压E1。当要停止对负载F的供电（即要关断半控型电力电子器件K时），令第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2同时导通，隔离变压器原边绕组RY通电，电流方向为从1流向2。因原边绕组RY第一端、副边绕组RF第一端互为同名端，副边绕组RF感应出的电压E2对负载F的极性与主直流电源E1对负载F的极性相同，因E2略大于E1，半控型电力电子器件K承受反向电压而关断，在半控型电力电子器件K可靠关断后，令第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2关断，负载F完全断电，虽然副边绕组RF立即感应出反向的电压E2，因有第三二极管D3，所以对负载F不起作用，负载F断电，隔离变压器存储的能量通过第一二极管D1、第二二极管D2返回低压直流输入电源E。根据变压器原理E2/E≈NF/NY，NF为隔离变压器副边绕组匝数，NY为隔离变压器原边绕组匝数，在低压直流输入电源E的电压确定后，直流/直流变换器DB的输出电压E2≈E*NF/NY，E2的大小通过改变NF/NY的变比来确定。

具体实施方式二

如图3所示，所述直流/直流变换器包括隔离变压器、单相二极管全桥整流电路DQ、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3、第四低压全控型电力电子器件K4；所述隔离变压器的原边绕组RY第一端经第一低压全控型电力电子器件K1与输入电源E正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件K3与输入电源E负极相耦合，所述原边绕组RY第二端经第二低压全控型电力电子器件K2与输入电源E正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件K4与输入电源E负极相耦合，所述第一二极管D1反向并联在第一低压全控型电力电子器件K1两端，所述第二二极管D2反向并联在第二低压全控型电力电子器件K2两端，所述第三二极管D3反向并联在第三低压全控型电力电子器件K3两端，所述第四二极管D4反向并联在第四低压全控型电力电子器件K4两端；所述隔离变压器的副边绕组RF两端与所述单相二极管全桥整流电路DQ的两个输入端分别耦合，所述单相二极管全桥整流电路DQ的两个输出端耦合所述负载F两端。在图3中，所述单相二极管全桥整流电路输出电压E2与主直流电源E1共负极。当然，也可做简单变形，使所述单相二极管全桥整流电路输出电压E2与主直流电源E1共正极。所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4可以起续流的作用。

如图3所示半控型电力电子器件的关断装置的具体工作过程如下：当半控型电力电子器件K导通，负载F承受主直流电源E1。当要停止对负载F的供电（即要关断半控型电力电子器件K时），令第一低压全控型电力电子器件K1、第四低压全控型电力电子器件K4与第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3交替同时导通，隔离变压器原边绕组RY通入交流脉冲电压，副边绕组RF感应出交流电压经单相二极管全桥整流电路DQ整流，输出直流电压E2，因E2略大于E1，半控型电力电子器件K承受反向电压而关断，在半控型电力电子器件K可靠关断后，令第一低压全控型电力电子器件K1、第四低压全控型电力电子器件K4与第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3关断，负载F完全断电。

图4A为半控型电力电子器件K输出波形图，半控型电力电子器件K在T1时刻被触发导通，输出电压为E1。图4B为直流/直流变换器DB输出波形图，在T2时刻，直流/直流变换器DB的输出电压为E2，半控型电力电子器件K开始关断，至T3时刻半控型电力电子器件K可靠关断。若负载F某时段需要的电压脉冲宽度为T，为可靠关断半控型电力电子器件K，直流/直流变换器DB所需要的最小关断脉宽为t=T3-T2，则半控型电力电子器件K实际的输出脉宽减小为T-t，直流/直流变换器DB的输出功率在T2至T3区间参与了对负载F的做功，并且，与主直流电压E1的做功方向相同。

本发明直流/直流变换器DB关断瞬间输出功率略大于主直流电源E1的输出功率，其关断电压脉冲宽度在保证可靠关断主直流电源E1的半控型电力电子器件K的前提下应尽可能短，远小于主直流电源E1经半控型电力电子器件K输出的脉冲电压的宽度，再就是，在一定限度内同一只电力电子器件在流过不同波形电流下允许的电流有效值是相同的，所以直流/直流变换器DB里的电力电子器件容量可以是关断主直流电源E1的半控型电力电子器K的容量的几分之一，直流/直流变换器DB里的隔离变压器的过载能力更强，所以，整个直流/直流变换器DB设计容量也远小于直流电源E1及关断主直流电源E1的半控型电力电子器件K的设计容量；变换器DB关断瞬间输出脉冲电压总是没有时间间隔地追随主直流电源E1的输出脉冲电压并且同方向，也就是直流/直流变换器DB的关断输出功率以相同的方向参与了对负载F的做功，而不是损耗或负功，这两点是本发明具有实用性的关键。

具体实施方式三

如图5所示，一种逆变桥臂的关断装置，所述逆变桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串联后并联在主直流电源E1两端，所述上桥臂和下桥臂分别包括相同数量的半控型电力电子器件。所述逆变桥臂的关断装置还包括第一直流/直流变换器DBX和第二直流/直流变换器DBS，所述第一直流/直流变换器DBX输出与所述上桥臂并联，用于关断所述下桥臂（即关断下桥臂的第二半控型电力电子器件KX）；所述第二直流/直流变换器DBS输出与所述下桥臂并联，用于关断所述上桥臂（即关断上桥臂的第一半控型电力电子器件KS），所述第一直流/直流变换器DBX和第二直流/直流变换器DBS的输出电压、功率相同，所述第一直流/直流变换器DBX和第二直流/直流变换器DBS的输出电压大于主直流电源E1的电压。所述上桥臂、下桥臂都可以各反并联一个续流二极管DZ。

所述上桥臂和下桥臂可以分别包括一个半控型电力电子器件。或者所述上桥臂和下桥臂分别包括至少两个半控型电力电子器件，此时，上桥臂的半控型电力电子器件全部串联，下桥臂的半控型电力电子器件也全部串联。

如图5所示，所述第一直流/直流变换器DBX和第二直流/直流变换器DBS分别包括隔离变压器、第一二极管D1、第二二极管D2、第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2，所述第一直流/直流变换器DBX还包括第三二极管D3，所述第二直流/直流变换器DBS还包括第四二极管D4，所述隔离变压器的原边绕组RY第一端经第一低压全控型电力电子器件K1与输入电源E正极相耦合、第二端经第二低压全控型电力电子器件K2与输入电源E负极相耦合，所述第二二极管D2阳极与输入电源E负极相耦合、阴极与所述原边绕组RY第一端相耦合，所述第一二极管D1阴极与输入电源E正极相耦合、阳极与所述原边绕组RY第二端相耦合；所述第一直流/直流变换器DBX的隔离变压器的副边绕组RF1与所述第三二极管D3相连后跨接在上桥臂两端，所述第二直流/直流变换器DBS的隔离变压器的副边绕组RF2与所述第四二极管D4相连后跨接在下桥臂两端。

具体实施方式四

如图6所示，本具体实施方式与具体实施方式三的不同之处在于第一直流/直流变换器DBX和第二直流/直流变换器DBS的具体结构。

如图6所示，所述第一直流/直流变换器DBX和第二直流/直流变换器DBS分别包括隔离变压器、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3、第四低压全控型电力电子器件K4；所述第一直流/直流变换器还包括第一单相二极管全桥整流电路DQ1，所述第二直流/直流变换器还包括第二单相二极管全桥整流电路DQ2；所述隔离变压器的原边绕组RY第一端经第一低压全控型电力电子器件K1与输入电源E正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件K3与输入电源E负极相耦合，所述原边绕组RY第二端经第二低压全控型电力电子器件K2与输入电源E正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件K4与输入电源E负极相耦合，所述第一二极管D1反向并联在第一低压全控型电力电子器件K1两端，所述第二二极管D2反向并联在第二低压全控型电力电子器件K2两端，所述第三二极管D3反向并联在第三低压全控型电力电子器件K3两端，所述第四二极管D4反向并联在第四低压全控型电力电子器件K4两端；所述第一直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组RF1两端与所述第一单相二极管全桥整流电路DQ1的两个输入端分别耦合，所述第一单相二极管全桥整流电路DQ1的两个输出端跨接在所述上桥臂两端，所述第二直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组RF2两端与所述第二单相二极管全桥整流电路DQ2的两个输入端分别耦合，所述第二单相二极管全桥整流电路DQ2的两个输出端跨接在所述下桥臂两端。

具体实施方式五

如图7所示，对于图6所示的逆变桥臂的关断装置，可以把上桥臂、下桥臂的两个直流/直流变换器DBX、DBS合并成一个直流/直流变换器DB。

如图7所示，一种逆变桥臂的关断装置，所述逆变桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串联后并联在主直流电源E1两端，所述上桥臂和下桥臂分别包括相同数量的半控型电力电子器件。所述逆变桥臂的关断装置还包括直流/直流变换器DB，所述直流/直流变换器包括第一输出和第二输出，所述第一输出与上桥臂并联，用于关断所述下桥臂（即关断下桥臂的第二半控型电力电子器件KX），所述第二输出与所述下桥臂并联，用于关断所述上桥臂；所述第一输出和第二输出的输出电压、功率相同，所述第一输出和第二输出的输出电压大于主直流电源E1的电压。

如图7所示，所述直流/直流变换器包括隔离变压器、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3、第四低压全控型电力电子器件K4；所述隔离变压器的原边绕组RY第一端经第一低压全控型电力电子器件K1与输入电源E正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件K3与输入电源E负极相耦合，所述原边绕组RY第二端经第二低压全控型电力电子器件K2与输入电源E正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件K4与输入电源E负极相耦合，所述第一二极管D1反向并联在第一低压全控型电力电子器件K1两端，所述第二二极管D2反向并联在第二低压全控型电力电子器件K2两端，所述第三二极管D3反向并联在第三低压全控型电力电子器件K3两端，所述第四二极管D4反向并联在第四低压全控型电力电子器件K4两端；所述隔离变压器的第一副边绕组RF1与所述第五二极管D5相连后跨接在上桥臂两端，所述隔离变压器的第二副边绕组RF2与所述第六二极管D6相连后跨接在下桥臂两端。隔离变压器两个副边绕组RF1、RF2的同名端连接在一起，并假设与原边绕组RY的第一端也互为同名端。

如图7所示，当逆变桥臂的上桥臂半控型电力电子器件KS需要关断，令第一低压全控型电力电子器件K1、第四低压全控型电力电子器件K4导通，隔离变压器原边绕组RY电流方向为从1到2，第二副边绕组RF2输出高压直流电压E22，并且略大于逆变桥臂电压E1，逆变桥臂的上桥臂的半控型电力电子器件KS反向偏置关断，此时，第一副边绕组RF1虽然也感应出大小相等的电压，但与串联的第五二极管D5反向，第一副边绕组RF1没有电压输出，待半控型电力电子器件KS可靠关断后，令第一低压全控型电力电子器件K1、第四低压全控型电力电子器件K4关断，逆变桥臂上桥臂完全关断。当逆变桥臂的下桥臂的半控型电力电子器件KX需要关断，令第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3导通，原边绕组RY电流方向为从2到1，第一副边绕组RF1输出高压直流电压E21，并且大于逆变桥臂电压E1，逆变桥臂的下桥臂的半控型电力电子器件KX反向偏置关断，此时，第二副边绕组RF2虽然也感应出大小相等的电压，但与串联的第六二极管D6反向，第二副边绕组RF2没有电压输出，待半控型电力电子器件KX可靠关断后，令第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3关断，逆变桥臂的下桥臂完全关断。

具体实施方式六

图8所示的是二极管钳位五电平逆变桥臂的关断装置。所述逆变桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串联后并联在主直流电源E11两端，所述上桥臂和下桥臂分别包括4个半控型电力电子器件。上桥臂包括第一半控型电力电子器件KS1、第二半控型电力电子器件KS2、第三半控型电力电子器件KS3、第四半控型电力电子器件KS4，下桥臂包括第五半控型电力电子器件KX1、第六半控型电力电子器件KX2、第七半控型电力电子器件KX3、第八半控型电力电子器件KX4。

如图8所示，上述逆变桥臂的关断装置包括直流/直流变换器DB，所述直流/直流变换器DB包括隔离变压器、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一低压全控型电力电子器件K1、第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3、第四低压全控型电力电子器件K4、第五二极管D5和第六二极管D6。

所述隔离变压器的原边绕组RY第一端经第一低压全控型电力电子器件K1与输入电源E正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件K3与输入电源E负极相耦合，所述原边绕组RY第二端经第二低压全控型电力电子器件K2与输入电源E正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件K4与输入电源E负极相耦合。所述第一二极管D1反向并联在第一低压全控型电力电子器件K1两端，所述第二二极管D2反向并联在第二低压全控型电力电子器件K2两端，所述第三二极管D3反向并联在第三低压全控型电力电子器件K3两端，所述第四二极管D4反向并联在第四低压全控型电力电子器件K4两端。所述直流/直流变换器DB的隔离变压器的第一副边绕组RF1与第五二极管D5相连后跨接在所述上桥臂两端。所述直流/直流变换器DB的隔离变压器的第二副边绕组RF2与第六二极管D6相连后跨接在所述下桥臂两端。

如图8所示，上述逆变桥臂的关断装置的工作过程如下：当逆变桥臂的上桥臂的第一半控型电力电子器件KS1、第二半控型电力电子器件KS2、第三半控型电力电子器件KS3、第四半控型电力电子器件KS4需要关断，令第一低压全控型电力电子器件K1、第四低压全控型电力电子器件K4导通，隔离变压器的原边绕组RY电流方向为从1到2，隔离变压器的第二副边绕组RF2有高压直流电压E22输出，并且略大于逆变桥臂电压E11，逆变桥臂上桥臂所有半控型电力电子器件反向偏置关断。此时，隔离变压器的第一副边绕组RF1虽然也感应出大小相等的电压，但与串联的第五二极管D5反向，第一副边绕组RF1没有电压输出。待逆变桥臂的上桥臂所有半控型电力电子器件可靠关断后，令第一低压全控型电力电子器件K1、第四低压全控型电力电子器件K4关断，逆变桥臂的上桥臂完全关断。当逆变桥臂的下桥臂第五半控型电力电子器件KX1、第六半控型电力电子器件KX2、第七半控型电力电子器件KX3、第八半控型电力电子器件KX4需要关断，令第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3导通，隔离变压器的原边绕组RY电流方向为从2到1，隔离变压的第一副边绕组RF1有高压直流电压E21输出，并且大于逆变桥臂电压E11，逆变桥臂的下桥臂的所有半控型电力电子器件反向偏置关断。此时，隔离变压的第二副边绕组RF2虽然也感应出大小相等的电压，但与串联的第六二极管D6反向，第二副边绕组RF2没有电压输出，待逆变桥臂的下桥臂的所有半控型电力电子器件可靠关断后，令第二低压全控型电力电子器件K2、第三低压全控型电力电子器件K3关断，逆变桥臂的下桥臂完全关断。

如图9所示，逆变桥臂的导通过程如下：从t1-t2，KS1导通，输出电压-E11/4，从t2-t3，KS2导通，输出电压0，从t3-t4，KS3导通，输出电压+E11/4，从t4-t5，KS4导通，输出电压+E11/2，在保证KS1、KS2、KS3、KS4依次可靠导通、没有动态均压问题的前提下，从t1-t2、t2-t3、t3-t4的时间间隔尽可能短，在t5时刻的前一小段时刻，K1、K4导通，开始关断上桥臂的4个半控型电力电子器件，到t5时刻，上桥臂的4个半控型电力电子器件可靠关断后，K1、K4转为关断，由于，从t1-t4为很短的过渡时间，上桥臂主要输出+E11/2电压。对下桥臂的分析同理，不再赘言。

具体实施方式七

如图10所示，由3个二电平逆变桥臂的关断装置可以并联组成一个二电平三相逆变器。3个逆变桥臂分别包括U相逆变桥臂、V相逆变桥臂和W相逆变桥臂。U相逆变桥臂包括U相上桥臂和U相下桥臂，U相上桥臂包括第一半控型电力电子器件KUS，U相下桥臂包括第二半控型电力电子器件KUX。V相逆变桥臂包括V相上桥臂和V相下桥臂，V相上桥臂包括第三半控型电力电子器件KVS，V相下桥臂包括第四半控型电力电子器件KVX。W相逆变桥臂包括W相上桥臂和W相下桥臂。W相上桥臂包括第五半控型电力电子器件KWS，W相下桥臂包括第六半控型电力电子器件KWX。

如图10所示，第一直流/直流变换器DBU与U相逆变桥臂相配合，第二直流/直流变换器DBV与V相逆变桥臂相配合，第三直流/直流变换器DBW与W相逆变桥臂相配合。第一直流/直流变换器DBU、第二直流/直流变换器DBV和第三直流/直流变换器DBW的具体结构可与具体实施方式四中的直流/直流变换器结构相同，当然，也可选择直流/直流变换器的其它结构。而且第一直流/直流变换器DBU、第二直流/直流变换器DBV和第三直流/直流变换器DBW的三个隔离变压器的三个原边绕组匝数相等，而且三个隔离变压器的六个副边绕组匝数相等。

本具体实施方式的工作方式如下：假设某一时刻，U相、V相上桥臂、W相下桥臂导通，现需要关断U相上桥臂，令低压全控型电力电子器件KU11、KU41导通，副边绕组RFUS感应出电压E2US并大于E1的电压，关断第一半控型电力电子器件KUS，E2US电压从正极、电机绕组U相、W相、可控硅第六半控型电力电子器件KWX、负极产生电流回路，对电机绕组U相、W相做了功，方向与E1通过第一半控型电力电子器件KUS的电流方向相同，待第一半控型电力电子器件KUS可靠关断后，令低压全控型电力电子器件KU11、KU41关断，完成U相上桥臂的关断。假设某一时刻，U相、V相上桥臂导通，其它桥臂关断，现需要关断U相上桥臂，令低压全控型电力电子器件KU11、KU41导通，绕组RFUS感应出电压E2US并大于E1的电压，关断第一半控型电力电子器件KUS，E2US电压不能产生电流回路，但不影响可靠关断第一半控型电力电子器件KUS，待第一半控型电力电子器件KUS可靠关断后，令低压全控型电力电子器件KU11、KU41关断，完成U相上桥臂的关断。假设某一时刻，U相、V相、W相上桥臂导通，现需要关断U相上桥臂，令低压全控型电力电子器件KU11、KU41导通，绕组RFUS感应出电压E2US并大于E1的电压，关断第一半控型电力电子器件KUS，E2US电压不能产生电流回路，但不影响可靠关断第一半控型电力电子器件KUS，待第一半控型电力电子器件KUS可靠关断后，令低压全控型电力电子器件KU11、KU41关断，完成U相上桥臂的关断。假设某一时刻，U相上桥臂导通，V相、W相下桥臂导通，现需要关断U相上桥臂，令低压全控型电力电子器件KU11、KU41导通，绕组RFUS感应出电压E2US并大于E1的电压，关断第一半控型电力电子器件KUS，E2US电压通过正极、电机U相绕组，电机V相绕组、第四半控型电力电子器件KVX和电机W相绕组、第六半控型电力电子器件KWX，负极产生电流回路，对电机绕组U相、V相、W相做了功，方向与E1通过第一半控型电力电子器件KUS的电流方向相同，待第一半控型电力电子器件KUS可靠关断后，令KU11、KU41关断，完成U相上桥臂的关断。假设某一时刻，U相上桥臂、W相下桥臂导通，其它桥臂关断，现需要关断U相上桥臂，令KU11、KU41导通，绕组RFUS感应出电压E2US并大于E1的电压，关断第一半控型电力电子器件KUS，E2US电压通过正极、电机U相绕组、W相绕组、负极产生电流回路，对电机U相绕组、W相绕组做功，方向与E1通过第一半控型电力电子器件KUS的电流方向相同，待第一半控型电力电子器件KUS可靠关断后，令KU11、KU41关断，完成U相上桥臂的关断。

其它情况类似，不再具体分析。从以上分析可以看出，在任何一个时段里，任何一个桥臂的半控型电力电子器件都可以独立关断，不受其它桥臂的影响。

对于2个、3个桥臂需要同时关断的场合，可相隔一个关断脉宽依次关断这些桥臂，直到全部关断完毕，虽然不能绝对同时，但相隔的时间在100微秒以内，也算近似同时。

利用本发明原理，现有各种逆变主电路，如单相全桥逆变器、三相逆变器、三电平逆变器、二极管钳位多电平逆变器、功率单元串联多电平逆变器、电容钳位多电平逆变器等等，其逆变器里的全控型电力电子器件都可以改用半控型电力电子器件，并且每个半控型电力电子器件都可以独立关断。

具体实施方式八

如图11所示，一种高压变频器，包括依次连接的整流器1、直流滤波器2、多电平逆变器3和交流滤波器4。所述多电平逆变器包括至少两个如具体实施方式三、四、五任一所述的逆变桥臂的关断装置，各逆变桥臂的关断装置之间相互并联。

所述多电平逆变器可以为二极管钳位式三电平逆变器、采用辅助臂的二极管钳位式三电平逆变器、二极管钳位式多电平逆变器（分二极管串联钳位和二极管自钳位两种情况）、飞跨电容钳位式三电平逆变器、飞跨电容钳位式多电平逆变器、二极管-电容混合钳位式三电平逆变器、二极管-电容混合钳位式多电平逆变器、改进的背对背式二极管钳位式多电平逆变器等。

所述交流滤波器包括电感和电容，所述电感L的铁心裕量足够大以用于抗饱和。因直流/直流变换器输出电压E2大于主直流电压E1，当电机绕组承受电压E2时，若电感L的铁心裕量足够大，直流/直流变换器就不会产生过大的突变电流，这有助于减小直流/直流变换器的容量。

所述多电平逆变器桥臂输出多电平相电压不是为了得到多电平相电压，主要是借助多电平电路和这个电路产生多电平的过渡过程解决逆变桥臂串联的半控型电力电子器件在导通过程的动态均压问题，逆变桥臂输出波形主要表现为二电平相电压及SPWM系列脉冲波特征，在可靠解决逆变桥臂串联的半控型电力电子器件动态均压问题前提下，逆变桥臂输出多电平相电压的过渡过程尽可能短。

如图11，这种二极管钳位五电平逆变器，假设输出一万伏三相交流电压，选用耐压6500伏的晶闸管，每相8个、三相共24个晶闸管，相比同样耐压的IGBT，价格上有巨大优势，每相1个、三相共3个（内共有12个低耐压（1200伏或1700伏）的IGBT）直流/直流变换器DB，因其容量远小于三相逆变器容量，增加成本不多，实现了用一个全控型电力电子器件关断两个晶闸管、用1200伏或1700伏的全控型电力电子器件关断6500伏的晶闸管、用小容量全控型电力电子器件关断大容量晶闸管的目的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半控型电力电子器件的关断装置，主直流电源（E1）经一个半控型电力电子器件（K）给负载（F）供电，其特征在于：还包括直流/直流变换器，所述直流/直流变换器输出并联在负载（F）两端，其作用在负载（F）的电流方向与主直流电源（E1）作用在负载（F）的电流方向相同，所述直流/直流变换器输出直流电压（E2）大于主直流电源电压（E1），所述直流/直流变换器的输出与直流/直流变换器的输入电源（E）绝缘隔离。

2.根据权利要求1所述的半控型电力电子器件的关断装置，其特征在于：所述直流/直流变换器包括隔离变压器、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）、第一低压全控型电力电子器件（K1）、第二低压全控型电力电子器件（K2）；所述隔离变压器的原边绕组（RY）第一端经第一低压全控型电力电子器件（K1）与输入电源（E）正极相耦合、第二端经第二低压全控型电力电子器件（K2）与输入电源（E）负极相耦合，所述第二二极管（D2）阳极与输入电源（E）负极相耦合、阴极与所述原边绕组（RY）第一端相耦合，所述第一二极管（D1）阴极与输入电源（E）正极相耦合、阳极与所述原边绕组（RY）第二端相耦合；所述隔离变压器的副边绕组（RF）与所述第三二极管（D3）相连后跨接在所述负载（F）两端。

3.根据权利要求1所述的半控型电力电子器件的关断装置，其特征在于：所述直流/直流变换器包括隔离变压器、单相二极管全桥整流电路（DQ）、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）、第四二极管（D4）、第一低压全控型电力电子器件（K1）、第二低压全控型电力电子器件（K2）、第三低压全控型电力电子器件（K3）、第四低压全控型电力电子器件（K4）；所述隔离变压器的原边绕组（RY）第一端经第一低压全控型电力电子器件（K1）与输入电源（E）正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件（K3）与输入电源（E）负极相耦合，所述原边绕组（RY）第二端经第二低压全控型电力电子器件（K2）与输入电源（E）正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件（K4）与输入电源（E）负极相耦合，所述第一二极管（D1）反向并联在第一低压全控型电力电子器件（K1）两端，所述第二二极管（D2）反向并联在第二低压全控型电力电子器件（K2）两端，所述第三二极管（D3）反向并联在第三低压全控型电力电子器件（K3）两端，所述第四二极管（D4）反向并联在第四低压全控型电力电子器件（K4）两端；所述隔离变压器的副边绕组（RF）两端与所述单相二极管全桥整流电路（DQ）的两个输入端分别耦合，所述单相二极管全桥整流电路（DQ）的两个输出端耦合所述负载（F）两端。

4.一种逆变桥臂的关断装置，所述逆变桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串联后并联在主直流电源（E1）两端，所述上桥臂和下桥臂分别包括相同数量的半控型电力电子器件，其特征在于：所述逆变桥臂的关断装置还包括第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器，所述第一直流/直流变换器输出与所述上桥臂并联，用于关断所述下桥臂；所述第二直流/直流变换器输出与所述下桥臂并联，用于关断所述上桥臂，所述第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器的输出电压、功率相同，第一直流/直流变换器、第二直流/直流变换器的输出电压大于主直流电源（E1）的电压。

5.根据权利要求4所述的逆变桥臂的关断装置，其特征在于：所述第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器分别包括隔离变压器、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一低压全控型电力电子器件（K1）、第二低压全控型电力电子器件（K2），所述第一直流/直流变换器还包括第三二极管（D3），所述第二直流/直流变换器还包括第四二极管（D4），所述隔离变压器的原边绕组（RY）第一端经第一低压全控型电力电子器件（K1）与输入电源（E）正极相耦合、第二端经第二低压全控型电力电子器件（K2）与输入电源（E）负极相耦合，所述第二二极管（D2）阳极与输入电源（E）负极相耦合、阴极与所述原边绕组（RY）第一端相耦合，所述第一二极管（D1）阴极与输入电源（E）正极相耦合、阳极与所述原边绕组（RY）第二端相耦合；所述第一直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组（RF1）与所述第三二极管（D3）相连后跨接在上桥臂两端，所述第二直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组（RF2）与所述第四二极管（D4）相连后跨接在下桥臂两端。

6.根据权利要求4所述的逆变桥臂的关断装置，其特征在于：所述第一直流/直流变换器和第二直流/直流变换器分别包括隔离变压器、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）、第四二极管（D4）、第一低压全控型电力电子器件（K1）、第二低压全控型电力电子器件（K2）、第三低压全控型电力电子器件（K3）、第四低压全控型电力电子器件（K4）；所述第一直流/直流变换器还包括第一单相二极管全桥整流电路（DQ1），所述第二直流/直流变换器还包括第二单相二极管全桥整流电路（DQ2）；所述隔离变压器的原边绕组（RY）第一端经第一低压全控型电力电子器件（K1）与输入电源（E）正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件（K3）与输入电源（E）负极相耦合，所述原边绕组（RY）第二端经第二低压全控型电力电子器件（K2）与输入电源（E）正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件（K4）与输入电源（E）负极相耦合，所述第一二极管（D1）反向并联在第一低压全控型电力电子器件（K1）两端，所述第二二极管（D2）反向并联在第二低压全控型电力电子器件（K2）两端，所述第三二极管（D3）反向并联在第三低压全控型电力电子器件（K3）两端，所述第四二极管（D4）反向并联在第四低压全控型电力电子器件（K4）两端；所述第一直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组（RF1）两端与所述第一单相二极管全桥整流电路（DQ1）的两个输入端分别耦合，所述第一单相二极管全桥整流电路（DQ1）的两个输出端跨接在所述上桥臂两端，所述第二直流/直流变换器的隔离变压器的副边绕组（RF2）两端与所述第二单相二极管全桥整流电路（DQ2）的两个输入端分别耦合，所述第二单相二极管全桥整流电路（DQ2）的两个输出端跨接在所述下桥臂两端。

7.一种逆变桥臂的关断装置，所述逆变桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串联后并联在主直流电源（E1）两端，所述上桥臂和下桥臂分别包括相同数量的半控型电力电子器件，其特征在于：所述逆变桥臂的关断装置还包括直流/直流变换器，所述直流/直流变换器包括第一输出和第二输出，所述第一输出与上桥臂并联，用于关断所述下桥臂；所述第二输出与所述下桥臂并联，用于关断所述上桥臂，所述第一输出和第二输出的输出电压、功率相同，所述第一输出和第二输出的输出电压大于主直流电源（E1）的电压。

8.根据权利要求7所述的逆变桥臂的关断装置，其特征在于：所述直流/直流变换器包括隔离变压器、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）、第四二极管（D4）、第五二极管（D5）、第六二极管（D6）、第一低压全控型电力电子器件（K1）、第二低压全控型电力电子器件（K2）、第三低压全控型电力电子器件（K3）、第四低压全控型电力电子器件（K4）；所述隔离变压器的原边绕组（RY）第一端经第一低压全控型电力电子器件（K1）与输入电源（E）正极相耦合、经第三低压全控型电力电子器件（K3）与输入电源（E）负极相耦合，所述原边绕组（RY）第二端经第二低压全控型电力电子器件（K2）与输入电源（E）正极相耦合、经第四低压全控型电力电子器件（K4）与输入电源（E）负极相耦合，所述第一二极管（D1）反向并联在第一低压全控型电力电子器件（K1）两端，所述第二二极管（D2）反向并联在第二低压全控型电力电子器件（K2）两端，所述第三二极管（D3）反向并联在第三低压全控型电力电子器件（K3）两端，所述第四二极管（D4）反向并联在第四低压全控型电力电子器件（K4）两端；所述隔离变压器的第一副边绕组（RF1）与所述第五二极管（D5）相连后跨接在上桥臂两端，所述隔离变压器的第二副边绕组（RF2）与所述第六二极管（D6）相连后跨接在下桥臂两端。

9.一种高压变频器，包括依次连接的整流器、直流滤波器、多电平逆变器和交流滤波器，其特征在于：所述多电平逆变器包括至少两个如权利要求4-8任一所述的逆变桥臂的关断装置，各逆变桥臂的关断装置之间相互并联。

10.根据权利要求9所述的高压变频器，其特征在于：所述交流滤波器包括电感和电容，所述电感的铁心裕量足够大以用于抗饱和。

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