CN101795086B - 包括常导通栅控半导体开关的逆变器 - Google Patents

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Abstract

一种逆变器包括：两条输入线路；逆变桥，其连接在输入线路之间，包括至少一个半桥，所述半桥包括两个常导通栅控半导体开关；控制器，其在逆变器的运行状态中将控制电压提供到半导体开关的栅极；以及DC电压源，其在逆变器的非运行状态中将辅助控制电压提供到半导体开关的栅极，以便使逆变桥在输入线路之间保持在非导通状态。DC电压源具有充电单元，其与另一常导通栅控半导体开关串行连接在输入线路之间，并为电荷存储单元充电，电荷存储单元连接到所述另一半导体开关的栅极，以便当存储单元已被充分地充电以提供辅助控制电压时，所述另一半导体开关变为非导通的。

Description

包括常导通栅控半导体开关的逆变器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年12月23日提交的、名称为“Selbstleitendeelektrische Schaltung”的共同待审欧洲专利申请No.EP08172700.0的优先权。
技术领域
本发明一般涉及逆变器，该逆变器包括用于将具有固定极性的电压，特别是DC电压，转换为AC电压的逆变桥。更具体地，本发明涉及一种用于将来自DC电压源的电能馈送到AC电网的逆变器。更具体地，DC电压源可以是光电发电机。
背景技术
除了将电能馈送到AC电网之外，根据本发明的逆变器也可以用于其它用途。例如，其可以提供具有可变频率的AC输出电压以控制AC电机。
此外，根据本发明的逆变器可以输出单相AC电压或多相AC电压，特别是三相AC电压。下面，当特定的逆变器被描述为单相或三相逆变器时，这些描述也应被视作覆盖相应的多相或单相逆变器。
此外，可以实现根据本发明的逆变器与其它电气或电子器件（例如，在其输入侧的升压转换器）的组合，这样的组合可能非常有用。本发明涉及这样的逆变器结构。
德国专利DE102004030912B3公开了一种逆变器，其在两条输入线路之间具有H形逆变桥。逆变桥包括具有金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）结构的栅控半导体开关。这些MOSFET是常非导通（normallynon-conductive）的，即，当没有控制电压被施加到其栅极时，在其源极和漏极之间是不导通的。这种半导体开关也被描述为是“常截止型”的。由于半导体开关的这一特性，只要在半导体开关的栅极处不存在控制电压，整个逆变桥就是非导通的。从而，在没有控制器被激活的情况下，能够自动避免逆变器的输入线路之间以及输出端口之间的短路。例如，在夜间，尤其是在早晨当光电发电机产生了不足以为逆变器的控制器供电的输出电压时，若采用已知的逆变器将来自光电发电机的电能馈送到AC电网，则会发生没有控制器被激活的情况。
逆变器的质量可以由其效率因子决定，该效率因子非常依赖于所使用的栅控半导体开关的电气性能。众所周知，碳化硅（SiC）半导体开关在效率因子方面具有特别的优势。除了具有较低的电阻和开关电阻率外，SiC半导体开关的优势还在于可以切断非常高的电压。另外，SiC半导体开关即便在达600℃的高温下仍能正常运行。然而，具有合理成本的SiC半导体开关主要被提供为JFET（结型场效应晶体管）。与MOSFET不同，如果在栅极处不存在控制电压，则JFET在其源极和漏极之间是常导通的（normallyconductive），即，JFET是“常导通型”的。然而，常导通半导体开关具有以下局限性，即，如果不存在控制电压，则常导通半导体开关的应用可能会导致短路。这种情况在将常导通半导体开关应用在逆变器时尤为明显。
为了补偿常导通的JFET，已知的方法是以所谓的级联电路将JFET与MOSFET相组合，其中，MOSFET连接在JFET的栅极和源极之间，并且，由控制电压控制MOSFET并从而间接地控制JFET。然而，级联具有降低的效率，并且对于每个JFET仅包括一个附加的MOSFET。
美国专利申请公开US2008/0174184A1公开了一种用于控制常导通型JFET电力电子开关（power electronic switch）的装置。该控制装置包括主栅控电路，该主栅控电路由主电源供电以便驱动JFET开关的栅极。该控制装置还包括辅助电源，该辅助电源的正极端与JFET开关的源极相连，而负极端与JFET开关的栅极相连。该控制装置包括保护切换装置，该保护切换装置可在两个状态之间切换，并且栅控电路在切换装置的两个位置之一中被旁路，其中，所述两个状态包括：辅助电路，用于控制切换装置；以及辅助电源，其正极端与JFET开关的源极相连，而负极端与JFET开关的栅极相连。切换装置为电磁或电气开关。辅助电源可以是电容，该电容是经由二极管由为控制装置供电的电压所充电的。
国际专利申请公开WO02/50897A2公开了一种电子电源电路，其包括：至少一个功率半导体（power semiconductor），其控制输入被连接到触发装置；以及电源，其在输出侧连接到触发装置的端子，而在输入侧连接到被施加了供电电压的装置。自导功率半导体被提供作为所述功率半导体，以用于经济地降低电子电源电路的前向电力损耗和开关损耗。在一个实施例中，电子电源电路是包括输入线路的逆变器。在这些输入线路之间具有与二极管串行连接的电容。该电容上的电压用于供电。二极管确保万一施加在输入线路之间的输入电压出现故障，则仍能保持加载到电容上的电荷。
仍然需要一种由常导通半导体开关所构造的逆变器，其中，即便仅仅利用施加在输入线路之间的较低电压也能够避免输入线路之间的短路。
发明内容
在一方面，本发明涉及一种逆变器，包括：两条输入线路，其在所述逆变器的运行中被提供具有固定极性的电压；逆变桥，其连接在所述输入线路之间，包括至少一个半桥，每个半桥包括两个常导通栅控半导体开关，使得如果没有控制电压被施加到所述常导通栅控半导体开关的栅极，则整个所述逆变桥在所述输入线路之间是导通的；控制器，其在所述逆变器的运行状态中将控制电压提供到所述逆变桥的所述常导通栅控半导体开关的所述栅极；以及DC电压源，其在所述逆变器的非运行状态中将辅助控制电压提供到所述逆变桥的至少一些所述常导通栅控半导体开关的所述栅极，以便使所述逆变桥在所述输入线路之间保持在非导通状态，所述DC电压源包括电荷存储单元和充电单元，所述充电单元包括输入侧和输出侧。在本发明中，流经所述充电单元的所述输入侧的DC电流引起流经所述充电单元的所述输出侧的DC电流；所述充电单元在其输入侧与第一另一常导通栅控半导体开关串行连接在所述输入线路之间，其中，如果没有控制电压被施加到所述第一另一常导通栅控半导体开关的栅极，则所述第一另一常导通栅控半导体开关是导通的；以及所述充电单元在其输出侧连接到所述存储单元，所述存储单元连接到所述第一另一常导通栅控半导体开关的所述栅极，使得当所述存储单元已被充分地充电以提供所述辅助控制电压时，所述第一另一常导通栅控半导体开关变为非导通的。
在另一方面，本发明涉及一种逆变器，包括：两条输入线路，其在所述逆变器的运行中被提供具有固定极性的电压；逆变桥，其连接在所述输入线路之间，包括至少一个半桥，每个半桥包括两个常导通栅控半导体开关，使得如果没有控制电压被施加到所述常导通栅控半导体开关的栅极，则整个所述逆变桥在所述输入线路之间是导通的；控制器，其在所述逆变器的运行状态中将控制电压提供到所述逆变桥的所述常导通栅控半导体开关的所述栅极；以及DC电压源，其在所述逆变器的非运行状态中将辅助控制电压提供到所述逆变桥的至少一些所述常导通栅控半导体开关的所述栅极，以便使所述逆变桥在所述输入线路之间保持在非导通状态，所述DC电压源包括至少一个电荷存储单元以及充电单元，所述充电单元包括输入侧和输出侧。在本发明中，流经所述充电单元的所述输入侧的DC电流引起流经所述充电单元的所述输出侧的DC电流；所述充电单元在其输入侧与第一另一常导通栅控半导体开关串行连接在所述输入线路之间，其中，如果没有控制电压被施加到所述第一另一常导通栅控半导体开关的栅极，则所述第一另一常导通栅控半导体开关是导通的；所述充电单元在其输出侧连接到所述至少一个存储单元，所述存储单元连接到所述第一另一常导通栅控半导体开关的所述栅极，使得当所述存储单元已被充分地充电以提供所述辅助控制电压时，所述第一另一常导通栅控半导体开关变为非导通的；所述至少一个存储单元将所述辅助控制电压提供到所述逆变桥的所述至少一些所述常导通栅控半导体开关中的多个常导通栅控半导体开关；以及至少一个第二另一常导通栅控半导体开关连接在所述存储单元与所述逆变桥的所述至少一些所述常导通栅控半导体开关的所述栅极之间，所述控制器在所述逆变器的所述运行状态中将控制电压施加到所述至少一个第二另一常导通栅控半导体开关的所述栅极。
通过以下附图和详细说明，本领域技术人员将会清楚本发明的其它特征和优点。所有这些附加的特征和优点都被包括在如所附权利要求界定的本发明的范围内。
附图说明
结合下述附图可以更好地理解本发明。附图中的元件未必是按照比例绘制的，为了清楚地示出本发明的原理而突出了重点。
图1为示出逆变器的一个实施例的原理的电路图。
具体实施方式
在逆变器中，常导通半导体开关和常非导通半导体开关并没有串行连接在一起以建立级联结构。相反，逆变器的控制器通过将控制电压直接施加在常导通半导体开关的栅极来直接控制常导通半导体开关。为了避免在输入线路之间的短路，如果控制器故障，则提供辅助电压源，其接着将辅助控制电压施加到至少一些常导通半导体开关的栅极以便将其关闭。辅助电压源可以保持的非常简单，因为将辅助控制电压施加到常导通半导体开关只需要很少的电荷。由此，可以用简单的附加DC电压源，即，以很小的成本，来弥补常导通半导体开关的缺陷。此外，不需要每个常导通半导体开关都具有一个单独的辅助电压源。相反，万一控制器故障，则一个这样的附加辅助电压源就可以将辅助控制电压施加到多个半导体开关。
逆变器的附加辅助电压源不需要在输入线路之间将其任意部分与逆变桥的半导体开关串行连接，以补偿常导通半导体开关的某些特定效应。与半导体开关串行连接的这种附加部分会降低逆变器的效率因子。
此外，也不需要连接在逆变器的两条输入线路之间且在逆变器运行期间电流所持续流经的逆变器部分。这样的持续电流也意味着持续的损耗以及逆变器的效率因子的降低。
逆变器的辅助电压源包括电荷存储单元，例如蓄电池或电容，其由充电单元来加载电荷。为蓄电池或电容充电只在一段有限的时间内消耗电能。此外，通过利用适当大小的蓄电池或电容，可以将为电荷存储单元充电所消耗的总电能维持的较小。
特别地，辅助电压源具有充电单元，该充电电源与另一常导通栅控半导体开关串行连接在输入线路之间。为电荷存储单元充电的充电单元可以包括例如光电MOSFET驱动器，其可从Panasonic的“Solardrive”品牌商业地获得。当电流流经充电单元的输入侧时，充电单元在其输出侧为电荷存储单元充电。由于电荷存储单元上的电压也作为辅助控制电压而被施加到另一常导通半导体开关的栅极，因此一旦电荷存储单元已被充分地充电以提供辅助控制电压，则流经充电单元的输入侧的电流就会被切断。这意味着只有较少的总电流量流经充电单元。另一方面，当只有较小的电压被提供到逆变器的输入线路时，例如，在早晨使用连接到输入线路的光电发电机的情况下，该较少量的电流可能已经流经充电单元。另外，通过利用与充电单元的输入侧串行连接的半导体开关，能够保护充电单元以避免可能被施加到逆变器输入线路的较高电压，其中，所述半导体开关例如JFET，其作为常导通半导体开关能够轻易地切断高电压。
在辅助电压源与逆变器的逆变桥的常导通半导体开关的栅极之间连接有再一个常导通栅控半导体开关。只要逆变器的控制器被激活，其就可以向该再一个常导通半导体开关施加控制电压，以将辅助控制电压从逆变桥的半导体开关的栅极切断。如果控制器故障或者只要控制器还没有被激活，就没有控制电压被施加到该再一个常导通半导体开关的栅极。由此，该常导通半导体开关是导通的，并且将辅助控制电压传导到所连接的逆变桥的半导体开关的栅极。通过这种方式，控制器在控制逆变桥的半导体开关时不需要覆盖辅助控制电压。通过相同的方式，由于在逆变器中只需要一个辅助电压源来将辅助控制电压提供给逆变桥中的多个半导体开关，所以只要不再需要辅助控制电压，则一个再一个常导通半导体开关就足以将辅助控制电压从多个半导体开关切断。然而，如果用于将辅助控制电压提供到多个半导体开关的栅级的电子线路在该再一个常导通半导体开关与单个半导体开关之间产生支路，则在每个这样的支路中都提供二极管，以避免由控制器施加到单个半导体开关的栅级的控制电压经由电子线路的这些支路而相互混叠。
通常，施加到逆变器的输入线路的电压为DC电压。
在逆变器中，辅助控制电压不需要被施加到逆变桥的每个半导体开关的栅极。如果辅助控制电压被提供到逆变桥中以适当方式选择的一些半导体开关上，则已经提供了逆变器的输入线路之间的短路。一种这样的适当选择包括对应于每个逆变半桥的一个常导通半导体开关，其中所有这些被选择的半导体开关都连接到逆变桥的同一输入线路。
为了同样避免逆变器的输出端口之间的短路，可能附加地需要将辅助控制电压施加到逆变桥的另一半导体开关或者提供附加的安全开关。当例如逆变器的输出端口与公共电网相连时，可能有必要避免逆变器的输出端口之间的短路。
当在逆变器的运行期间在输出端口处持续地存在AC电压的情况下，与逆变器连接到公共电网的情况类似，该AC电压可被辅助地用于为逆变器的电荷存储单元充电，或者为作为备用装置的另一电荷存储单元充电，其中电荷存储单元通常由充电单元充电。
逆变器的常导通半导体开关可包括SiC半导体材料。半导体开关可以是场效应晶体管。具体地，半导体开关可以是JFET。
逆变器可以包括在输入线路之间连接的缓冲电容，以平滑输入线路之间的电压，尽管可变电流经由逆变桥而从输入线路流出。
附加地，逆变器的逆变桥可包括连接在逆变桥的半桥的中点之间的至少一个电感性元件。例如，该电感是可从本申请引用的美国专利US7411802B2中获知的。
逆变器特别适合于将DC电压源提供的电能馈送到AC电网上。DC电压源可为电池或蓄电池、燃料电池、燃料电池堆等。然而，一种特定的DC电压源为光电发电机。逆变器具有如下的特定效果，即，由于充电单元总是以施加到其输入侧的非常低的电压来为电荷存储单元充电，即使短路电流流经逆变桥，充电单元仍可对电荷存储单元充电。例如，一旦电荷存储单元被充电单元充分地充电，辅助电压就被施加到逆变桥的半导体开关上，以阻止流经逆变桥的短路电流，并且从而允许在输入线路之间生成足以为逆变器的控制器供电的电压。
可以在本领域技术人员公知的多种环境和拓扑结构中实现该逆变器。这些拓扑包括但不限于公知为H4、H5、Heric、3级、5级和Gonzales的拓扑。
现在详细参考附图，图1示出了逆变器1的电路，其将输入线路3和4之间由外部DC电压源18（其可以是例如光电发电机）供给的DC电压转换成AC电压，以将来自DC电压源18的电能馈送到AC电网17。逆变器1包括逆变桥16，逆变桥16包括两个逆变半桥15，所示的电网17为单相AC电网。每个逆变半桥15包括两个常导通栅控半导体开关2，一个半导体开关2与输入线路3相连，另一个半导体开关2与输入线路4相连。两个逆变半桥15的中点27都与AC电网17相连，电感21和主开关31在中点27之一与电网17之间串行连接。在逆变桥16的输入侧，在输入线路3和4之间提供缓冲电容19。此处，输入线路4与地32相连。逆变桥16的半导体开关2由控制器5所控制，控制器5将单独的控制电压7施加到所有半导体开关2的栅极6。图1示出了在所述半导体开关2的连接到输入线路4的栅极6与控制器5之间的信号线路33和34，但是这样的控制线路也存在于半导体开关2的连接到输入线路3的栅极6与控制器5之间。此外，存在一条从控制器5到主开关31的信号线路35，其可以被构造为继电器。另一条控制线路36从控制器5延伸到常导通栅控半导体开关8的栅极9。控制器5由输入线路3和4之间的电压供电。在逆变器1的正常运行中，其闭合主开关31并控制半导体开关2，半导体开关2以至少与AC电网17相同的频率进行切换，但该频率也可以更高以便调整流经逆变桥16的电流。如果控制器5尚未由输入线路3或4之间的足够电压供电，或者控制器5故障，则控制器5就尚未或不再为半导体开关2的栅极6提供控制电压7。为了避免输入线路3和4之间的经由逆变桥16的短路，辅助DC电压源11为至少一些常导通半导体开关2提供辅助控制信号12。根据图1，所述至少一些半导体开关2是连接到输入线路4的半导体开关。辅助DC电压源11包括作为电荷存储单元的电容13，其由充电单元23进行充电。此处，充电单元23为光电MOSFET驱动器，例如，Panasonic提供的SolardriveTM，其输入侧22与常导通半导体开关24串行连接在输入线路3和4之间。流经充电单元23的输入侧22的电流引起了流经充电单元23的输出侧28的电流，流经输出侧28的电流为电容13的一侧进行充电。电容13的另一侧连接到输入线路4。电容11上的电压是辅助控制电压12，其也被施加到半导体开关24的栅极25。由此，当电容13充满电时，辅助控制电压12就关闭半导体开关24，从而停止了流经充电单元23的输入侧22的电流。通过这种方式，就不会由于充电单元23而造成持续的电能损耗。辅助控制电压12经由常导通半导体开关8而被施加到与输入线路4相连的半导体开关2。尽管辅助控制电压被施加到两个半导体开关2，如图所示，辅助电压源11只具有一个电荷存储单元11和一个半导体开关8。传递辅助控制电压12的线路26分支到半导体开关2的栅极6。在线路26的分支中提供二极管20，以防止控制器5经由信号线路33和34而施加到栅极6的独立控制电压7的混叠。除非控制器5将控制电压10施加到栅极9以将半导体开关8置于截止状态，否则常导通半导体开关8就将辅助控制电压12传导到半导体开关2的栅极6。只有当控制器5工作时，即，当不需要辅助控制电压12时，才施加该控制电压10。
在外部DC电压源18为光电发电机的情况下，输入线路3和4之间的电压会在早晨由于光电发电机18的输出电压增加而增加。然而，该输出电压由于常导通开关2而被逆变桥16所短路。另外，也有微小电流流经常导通开关24以及充电单元23的输入侧22。流经输入侧22的微小电流足以引起流经充电单元23的输出侧28的电流，充电单元23为电容13充电直到其提供了辅助DC电压12。一旦辅助DC电压12存在于电容11上，则其也将存在于半导体开关24的栅极25上，并且将该半导体开关24置于截止状态，以停止流经充电单元23的输入侧22的电流。此外，辅助控制电压12经由半导体开关8和二极管20而被施加到连接于输入线路4的半导体开关2的栅极6。由此，这些开关也被置于截止状态。从而，光电发电机18的输出电压不再经由逆变桥16而被短路，并且此时该输出电压可以升高到足以为控制器5供电的等级。一旦控制器5被供电，其就开始控制逆变桥16的开关2。此外，控制器5通过将控制电压10施加到栅极9而将开关8切换到截止状态，并且闭合主开关31以将逆变桥16连接到AC电网17。
如果控制器5故障并且不再提供控制电压7和10，则辅助控制电压12就被再次施加到半导体开关2的栅极6，避免了输入线路3和4之间的经由逆变桥16的短路。如果辅助控制电压12被施加到逆变桥16的所有开关2，则即便是半桥15的中点27之间的短路也能够避免，从而避免了如果主开关31未被切换到截止状态而可能发生的AC电网17的短路。
在不实质上脱离本发明的精神和原理的情况下，可以对本发明的实施例进行各种变化和修改。所有这些变化和修改都被包括在如所附权利要求界定的本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种逆变器，包括：
两条输入线路，其在所述逆变器的运行中被提供具有固定极性的电压；
逆变桥，其连接在所述输入线路之间，包括至少一个半桥，每个半桥包括两个常导通栅控半导体开关，使得如果没有控制电压被施加到所述常导通栅控半导体开关的栅极，则整个所述逆变桥在所述输入线路之间是导通的；
控制器，其在所述逆变器的运行状态中将控制电压提供到所述逆变桥的所述常导通栅控半导体开关的所述栅极；以及
DC电压源，其在所述逆变器的非运行状态中将辅助控制电压提供到所述逆变桥的至少一些所述常导通栅控半导体开关的所述栅极，以便使所述逆变桥在所述输入线路之间保持在非导通状态，所述DC电压源包括电荷存储单元和充电单元，所述充电单元包括输入侧和输出侧，其中：
流经所述充电单元的所述输入侧的DC电流引起流经所述充电单元的所述输出侧的DC电流，
所述充电单元在其输入侧与第一另一常导通栅控半导体开关串行连接在所述输入线路之间，其中，如果没有控制电压被施加到所述第一另一常导通栅控半导体开关的栅极，则所述第一另一常导通栅控半导体开关是导通的，以及
所述充电单元在其输出侧连接到所述存储单元，所述存储单元连接到所述第一另一常导通栅控半导体开关的所述栅极，使得当所述存储单元已被充分地充电以提供所述辅助控制电压时，所述第一另一常导通栅控半导体开关变为非导通的。
2.根据权利要求1所述的逆变器，其中，所述DC电压源没有任何元件与所述逆变桥的所述常导通栅控半导体开关串行连接在所述输入线路之间。
3.根据权利要求1所述的逆变器，其中，所述DC电压源没有任何在所述逆变器的运行中有持续电流流经的元件与所述逆变桥并行连接在所述输入线路之间。
4.根据权利要求1所述的逆变器，其中，所述存储单元是从包括电容和蓄电池的一组存储装置中选择的。
5.根据情况要求1所述的逆变器，其中，一个存储单元将所述辅助控制电压提供给所述逆变桥的所述至少一些所述常导通栅控半导体开关中的多个常导通栅控半导体开关。
6.根据权利要求1所述的逆变器，其中，一个存储单元将所述辅助控制电压提供给所述逆变桥的所述至少一些所述常导通栅控半导体开关中的全部常导通栅控半导体开关。
7.根据权利要求1所述的逆变器，其中，一个存储单元将所述辅助控制电压提供给所述逆变桥的全部所述常导通栅控半导体开关。
8.根据权利要求1所述的逆变器，其中，至少一个第二另一常导通栅控半导体开关连接在所述电荷存储单元与所述逆变桥的所述常导通栅控半导体开关的所述栅极之间，所述控制器在所述逆变器的所述运行状态中将控制电压施加到所述至少一个第二另一常导通栅控半导体开关的栅极。
9.根据权利要求1所述的逆变器，其中，所述逆变桥的所述至少一些所述常导通栅控半导体开关包括对应于每个逆变半桥的至少一个常导通栅控半导体开关，对应于每个逆变半桥的所述至少一个常导通栅控半导体开关中的全部常导通栅控半导体开关都连接到所述两条输入线路中的同一输入线路。
10.根据权利要求1所述的逆变器，其中，所述两条输入线路连接到外部DC电源，其中，所述外部DC电源提供具有固定极性的所述电压，并且其中，所述逆变桥将电能馈送到AC电网。
11.根据权利要求10所述的逆变器，其中，所述外部DC电源包括光电发电机。
12.一种逆变器，包括：
两条输入线路，其在所述逆变器的运行中被提供具有固定极性的电压；
逆变桥，其连接在所述输入线路之间，包括至少一个半桥，每个半桥包括两个常导通栅控半导体开关，使得如果没有控制电压被施加到所述常导通栅控半导体开关的栅极，则整个所述逆变桥在所述输入线路之间是导通的；
控制器，其在所述逆变器的运行状态中将控制电压提供到所述逆变桥的所述常导通栅控半导体开关的所述栅极；以及
DC电压源，其在所述逆变器的非运行状态中将辅助控制电压提供到所述逆变桥的至少一些所述常导通栅控半导体开关的所述栅极，以便使所述逆变桥在所述输入线路之间保持在非导通状态，所述DC电压源包括至少一个电荷存储单元以及充电单元，所述充电单元包括输入侧和输出侧，其中：
流经所述充电单元的所述输入侧的DC电流引起流经所述充电单元的所述输出侧的DC电流，
所述充电单元在其输入侧与第一另一常导通栅控半导体开关串行连接在所述输入线路之间，其中，如果没有控制电压被施加到所述第一另一常导通栅控半导体开关的栅极，则所述第一另一常导通栅控半导体开关是导通的，
所述充电单元在其输出侧连接到所述至少一个存储单元，所述存储单元连接到所述第一另一常导通栅控半导体开关的所述栅极，使得当所述存储单元已被充分地充电以提供所述辅助控制电压时，所述第一另一常导通栅控半导体开关变为非导通的，
所述至少一个存储单元将所述辅助控制电压提供到所述逆变桥的所述至少一些所述常导通栅控半导体开关中的多个常导通栅控半导体开关，以及
至少一个第二另一常导通栅控半导体开关连接在所述存储单元与所述逆变桥的所述至少一些所述常导通栅控半导体开关的所述栅极之间，所述控制器在所述逆变器的所述运行状态中将控制电压施加到所述至少一个第二另一常导通栅控半导体开关的所述栅极。
13.根据权利要求12的逆变器，其中，所述两条输入线路连接到光电发电机，其中，所述光电发电机提供具有固定极性的所述电压，并且其中，所述逆变桥将电能馈送到AC电网。
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