CN105324939A - Rc-igbt开关脉冲控制 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于控制串联电连接的第一和第二反向导通绝缘栅双极晶体管(RC-IGBT)(S1；S2)的方法。将第一RC-IGBT(S1)的集电极(C1)电连接到直流DC电压源(C)的正极，并且将第二RC-IGBT(S2)的发射极(E2)电连接到DC电压源(C)的负极。此外，将第一RC-IGBT的发射极(E1)电连接到第二RC-IGBT(S2)的集电极(C2)以形成交流AC端子(A)。栅极电压应用到第一和第二RC-IGBT的相应的栅极(G1；G2)，其中基于在AC端子上输出电流的幅度和方向以及基于在第一数值和第二数值之间交替的命令信号(Cmd)而控制栅极电压。

Description

RC-IGBT开关脉冲控制
技术领域
本文所公开的发明涉及功率半导体装置。更精确的是，其涉及一种控制反向导通绝缘栅双极晶体管(RC-IGBT)，特别是双模式绝缘栅晶体管(BIGT)的方法以及用于控制这类RC-IGBT的控制器。
背景技术
IGBT广泛用于包含电压源转换器的高功率开关设备，比如高电压DC(HVDC)设备。在这类应用中，IGBT通常与并联布置并且沿反向晶体管方向而导电(“续流二极管”)的二极管组合。
RC-IGBT是其中晶体管与沿反向晶体管方向导电的二极管组合的芯片。在这个概念内已经提出并且使用许多芯片设计，其也已经进一步发展为双模式绝缘栅晶体管(BIGT)。如本文所使用的，术语RC-IGBT涵盖常规的RC-IGBT和BIGT。RC-IGBT能够操作在也称为晶体管模式或正向模式的IGBT模式(正集电极-发射极电流)下，以及操作在也称为反向模式的二极管模式(负集电极-发射极电流)下。然而，二极管模式下的阳极效率取决于栅极电压。当栅极关断时，二极管模式下的阳极效率为高，而当栅极导通时阳极效率降低。BIGT相对于其他RC-IGBT设计的特别优点在于它们在IGBT和二极管模式下的软关断行为。也似乎有可能比在更早RC-IGBT技术中进一步降低在BIGT中反向恢复损耗。
在由Rahimo等人于ProceedingsOf20thInternationalSymposiumonPowerSemiconductorDevices&Ics(18-22May2008)上名为“Ahighcurrent3300VmoduleemployingreverseconductingIGBTsettinganewbenchmarkinoutputpowercapability”的文章中讨论了RC-IGBT中栅极-发射极电压控制的方面。
发明内容
本发明的目的在于以这种方式控制RC-IGBT对的栅极-发射极电压，使得改进在开关循环中的整体能量效率。RC-IGBT对例如可布置在电压源转换器中的全桥(诸如H桥)或半桥中。
因此，本发明提供了一种具有独立权利要求中所阐述的特征的控制方法和控制器。本发明的有利实施例由从属权利要求限定。
因此，根据第一方面，提供了一种控制串联电连接的第一和第二反向导通绝缘栅双极晶体管(RC-IGBT)的方法。第一RC-IGBT的集电极电连接到直流(DC)电压源的正极，并且第二RC-IGBT的发射极电连接到DC电压源的负极。此外，第一RC-IGBT的发射极电连接到第二RC-IGBT的集电极以形成交流(AC)端子。方法包括将栅极电压应用到第一和第二RC-IGBT的相应的栅极。基于AC端子上输出电流的幅度和方向以及基于为相应的RC-IGBT指示目标导通和关断时刻的命令信号(Cmd)而控制栅极电压。
根据第二方面，提供了一种用于控制第一和第二RC-IGBT的控制器。第一和第二RC-IGBT串联电连接并且布置，使得第一RC-IGBT的集电极电连接到DC电压源的正极，并且第二RC-IGBT的发射极电连接到DC电压源的负极。第一RC-IGBT的发射极电连接到第二RC-IGBT的集电极以形成AC端子，并且控制器连接到布置成测量从AC端子流出的输出电流的定向电流计。控制器包括适用于接收为相应的RC-IGBT指示目标导通和关断时刻的命令信号的输入电路。控制器也包括适用于从电流计接收关于AC端子上所测输出电流的幅度和方向的信息的处理器。处理器进一步适用于基于所接收到的命令信号以及所接收到的关于所测输出电流的幅度和方向的信息而确定用于应用到第一和第二RC-IGBT的相应的栅极的栅极电压。控制器进一步包括连接到第一和第二RC-IGBT的相应的栅极的输出电路，其中输出电路适用于将所确定的栅极电压应用到第一和第二RC-IGBT的相应的栅极。
根据第三方面，提供了一种用于在AC和DC电流之间转换的电压源转换器。电压源转换器包括所连接的RC-IGBT的布置，至少包括串联电连接的第一和第二RC-IGBT，并且被布置，使得第一RC-IGBT的集电极电连接到DC电压源的正极，以及第二RC-IGBT的发射极电连接到DC电压源的负极。第一RC-IGBT的发射极电连接到第二RC-IGBT的集电极以形成AC端子。电压源转换器进一步包括按照本发明第二方面的控制器。
根据第四方面，提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品包括具有指令的数据载体，用于引起连接到第一和第二RC-IGBT的可编程处理单元执行根据本发明第一方面的方法。
本发明的实施例是有利的。因为启用模式相关的开关控制。除了命令信号之外，基于AC端子处的输出电流的方向而控制RC-IGBT的开关还允许当操作在二极管模式下时降低应用到RC-IGBT的栅极电压以便降低RC-IGBT的电阻，并且因此降低导电损耗。此外，在在二极管模式下的RC-IGBT将要关断时应用高电平的栅极电压可最小化所存储的电荷并且降低反向恢复损耗。也通过基于输出电流的幅度而控制开关，可降低弄错具有低幅度的输出电流的方向的风险。本发明因此提供了以安全和可靠方式降低RC-IGBT中导通和开关损耗的可能性。
如在本公开的实施例的某一个中，响应于具有大幅度、即在所选电流幅度阈值之上的输出电流而省略RC-IGBT中的一个的至少某一开关有利地允许降低开关损耗。
将理解，上面所涉及的DC电压源可以是高电压直流(HVDC)电功率传输系统、光伏元件或存储元件。此外，第一和第二RC-IGBT可包含在诸如半桥配置的单元配置中，或者包含在全桥配置中，并且电连接到存储元件。也将理解，如果第一和第二RC-IGBT包含在级联单元的支路的单元中，AC端子上输出电流的测量可在支路的任何地方由测量流过支路的电流的定向电流计获得。电流计可供应一个或多个控制器关于输出电流的信息。因此例如在包括若干在转换器的AC端子与DC端子之间连接的多个级联单元的支路的HVDC转换器中，有可能测量每个支路的支路电流并且将其作为关于输出电流的信息而提供到多个控制器，其根据本公开不同实施例，向多个单元提供栅极控制。可在支线(arm)中认为合适的诸如接近支线电抗器的位置处测量支路电流。因此支路电流无需接近RC-IGBT而在附近测量。
第一和第二RC-IGBT可以是BIGT对。
也将理解，可由控制单元产生命令信号，其也可适用于基于从定向电流计所接收到信息而确定来自第一和第二RC-IGBT的输出电流的幅度和方向，并且适用于将输出电流的方向和幅度递送到控制器。
如上所述，根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制可编程处理单元的计算机可读指令。这类指令可以以包括存储指令的计算机可读媒介的计算机程序产品的形式而分布。特别地是，指令可装载在负责向一个或若干RC-IGBT供应高电平和低电平栅极电压的栅极单元中FPGA或微控制器中。
在研究以下详细公开、附图和所附权利要求时，本发明的其他目的、特征和优点将显而易见。本领域技术人员认识到，即使在不同权利要求中所引用的，本发明的不同特征能够被组合在除了在以下描述的那些之外的实施例中。
附图说明
通过本发明实施例以下的说明性的和非限制的详细描述将更好地理解本发明的上面以及附加的目的、特征和优点。将参考附图，在其上：
图1是图示在半桥配置中两个RC-IGBT的示意图；
图2和图3是图示根据不同情形和实施例的应用到第一和第二RC-IGBT的随时间的相应的栅极信号的示意图；以及
图4是根据本发明实施例的控制方法的流程图。
所有附图是示意性的并且一般仅示出为了阐明本发明所必需的部分，而可以省略或者仅提出其他部分。
具体实施方式
参照图1，现在将描述包括本文以BIGT的形式的两个RC-IGBT的半桥电路。
图1是电压源转换器中半桥100的电路图，其中标注为S1和S2的第一和第二RC-IGBT与在这个示例中以诸如电容器C的能量存储元件的形式的DC电压源C串联布置。第一RC-IGBTS1的发射极E1在AC端子A处电连接到第二RC-IGBTS2的集电极C2。第一和第二RC-IGBTS1、S2适用于从DC电压源接收直流并且用于向AC端子A处的负载(未示出)供应输出电流。在本公开的上下文中，正输出电流对应于第一RC-IGBTS1的正向。相应的RC-IGBTS1、S2的栅极端子G1、G2电连接到适用于通过向它们相应的栅极G1、G2供应栅极电压而控制RC-IGBTS1、S2的控制器110。电流计120连接到控制器以便提供控制器表示输出电流幅度和方向的信息。此外，第一RC-IGBTS1的集电极C1电连接到DC电压源C的正极并且发射极E2电连接到DC电压源C的负极。当半桥100在电压源转换器中操作时，更高电平的控制单元130可向控制器110提供命令信号Cmd，其指示相应的RC-IGBTS1、S2的目标导通和关断时刻。为了确保半桥100的正确功能并且避免使DC电压源C短路，RC-IGBTS1、S2中的仅一个在某时应该被导通。因此当RC-IGBTS1将要导通时，RC-IGBTS2应该关断。控制器110解释命令信号Cmd并且将栅极电压应用到相应的RC-IGBTS1、S2以根据如下面进一步详细所描述的不同实施例而以合适的方式控制RC-IGBT。
图2示出作为时间函数的命令信号Cmd，提供到控制器110以用于控制第一和第二RC-IGBT，比如根据本发明实施例的图1中所图示的第一和第二RC-IGBTS1、S2。如图2中所示，这个示例命令信号Cmd开始于第一数值21处并且然后在第一数值21和第二数值22之间交替。这里第一数值21指示更高电平控制单元130期望近期在目标时刻处导通第一RC-IGBTS1并且关断第二RC-IGBTS2，目标时刻可取决于电压源转换器中应用的时间设定。类似地，第二数值22指示期望在近期导通第二RC-IGBTS2并且关断第一RC-IGBTS1。图2中也图示根据不同实施例和情形响应于命令信号Cmd而由控制器110应用到第一和第二RC-IGBTS1、S2的相应的栅极电压a1-g1；a2-g2。栅极电压可以以在两个不同电平中应用-对应于栅极的导通状态(即受控的RC-IGBT能够正向和反向导通)高电平栅极电压，以及对应于栅极的关断状态(即受控的RC-IGBT仅能够反向导通)低电平栅极电压。高电平栅极电压可对应于超过第一组件特定的阈值的栅极电压，在阈值之上RC-IGBT能够沿正向导通。高电平栅极电压的节段(episode)或多个连续节段例如可通过应用随时间改变的栅极电压或者多个连续栅极电压数值而实现，其中所应用的栅极电压的每个数值超过第一组件特定的阈值并且将由RC-IGBT经历作为高电平。类似的，低电平栅极电压可对应于低于第二组件特定的阈值的栅极电压，该阈值之下RC-IGBT仅沿其反向导通。低电平栅极电压的节段或多个连续节段可通过应用低于第二组件特定的阈值的任何栅极电压数值而实现。为了说明的目的，对于3000VRC-IGBT的标称高电平栅极电压可通常对应于15V并且标称低电平栅极电压对应于0V，但在例如10V之上的所有栅极电压可触发RC-IGBT栅极的导通状态，并且低于例如5V的所有栅极电压可触发RC-IGBT栅极的关断状态。
根据下面所描述的不同实施例，控制器110不仅基于命令信号Cmd而且还基于AC端子A上输出电流的幅度和方向而控制RC-IGBTS1、S2。输出电流的幅度可提供输出电流方向何时将要改变的指示。当输出电流的幅度小时，这指示电流方向可能在近期改变，而更高的输出电流指示电流方向肯定不会在近期改变。因此根据本文所描述的实施例，控制器110使用关于输出电流的幅度的信息以如所期望的控制RC-IGBT。因此可选择非零的电流幅度阈值以提供电流方向是否可能在近期改变的所期望的指示。电流幅度阈值的水平可在不同的应用中不同，但是例如可在典型HVDC电压源转换器中通常设置为50-100A。替代于将所测输出电流的幅度与单个电流幅度阈值作比较，可根据某些实施例将所测的输出电流与正阈值和负阈值作比较，所述正阈值和负阈值可具有相等或不同的幅度。
现在，返回到图2，栅极电压a1和a2对应于其中AC端子A上输出电流低于正阈值并且超过负阈值的情形，其已经选择为如上所讨论的提供输出电流方向是否可能近期改变的所期望的指示。对于这种输出电流，通过在目标导通时刻处应用高电平栅极电压并且通过在目标关断时刻处应用低电平栅极电压而如由命令Cmd所示的控制RC-IGBT以导通和关断，这里也使用在换向之间的合适的消隐时间δ1以确保DC电压源C不短路。在消隐时间δ1期间，低电平栅极电压应用到两个RC-IGBT，使得任一个RC-IGBT均不导通。因此通过消隐时间δ1而分隔第一RC-IGBTS1的导通和第二RC-IGBTS2的导通。因此，响应于命令信号Cmd的第一数值21，将高电平栅极电压应用到第一RC-IGBTS1并且将低电平电压应用到第二RC-IGBTS2，并且响应于命令信号Cmd的第二数值22，将低电平栅极电压应用到第一RC-IGBTS1并且将高电平栅极电压应用到第二RC-IGBTS2。
仍参照图2，栅极电压b1和b2对应于其中来自第一和第二RC-IGBT的输出电流超过正阈值的情形。这个情形意味着第一RC-IGBTS1操作在IGBT模式下而第二RC-IGBTS2在二极管模式下。因此，应用到第一RC-IGBTS1的栅极电压b1按照命令信号Cmd的交替而在高电平和低电平栅极电压之间交替。然而，应用到第二RC-IGBTS2的栅极电压b2维持在低电平下，其允许降低二极管之上的导通损耗。可响应于命令信号Cmd的第一数值21而在栅极电压b1从低电平电压交替回到高电平电压之前应用消隐时间δ1(未示出)。
栅极电压c1和c2也对应于其中AC端子A上输出电流超过正阈值的情形。应用到第一RC-IGBTS1的栅极电压c1类似于栅极电压b1而在高电平和低电平之间交替。然而，在第一RC-IGBTS1导通之前、也即在如由命令信号Cmd所示的第二RC-IGBTS2的目标关断时刻之前的时间段期间，应用到第二RC-IGBTS2的栅极电压c2为高电平电压。在目标关断时刻之前应用高电平栅极电压到第二RC-IGBTS2的原因是降低第二RC-IGBT中电荷并且因此降低开关损耗。应用如由栅极电压c2所图示的高电平电压一段有限的时间δ2，并且由消隐时间δ1与栅极电压c1的高电平分隔。
栅极电压c2的高电平的应用定时例如可通过在当控制器110接收物理命令信号Cmd时的时间点与当预期控制器通过应用合适的栅极电压实现由命令信号所示的命令时的真实目标时间之间的协议时间延迟而实现。优选地长于时间段δ2的时间延迟可用于调节物理命令信号从第二数值22交替到第一数值21时的反应时间，使得高电平电压能够在第二RC-IGBTS2目标定为关断之前及时应用到第二RC-IGBTS2，也就是说，在先于第一RC-IGBTS1导通的消隐时间之前的时间段δ2期间，如由命令信号Cmd的交替所规定，必须被运行。
图2中所图示的栅极电压d1和d2对应于其中AC端子A上输出电流最初超过正阈值并且然后跌落正阈值之下但是在负阈值之上的情形，其在时间点t处检测。因此如由所示栅极电压d2所示，响应于命令信号Cmd的第二数值22以及输出电流低于正阈值的事实，高电平栅极电压在时间t处应用到第二RC-IGBTS2。维持应用到第二RC-IGBTS2的高电平栅极电压，直至如由命令信号Cmd所示第二RC-IGBTS2的下一个目标的关断，在其处栅极电压返回到低电平。应用到第一RC-IGBT的栅极电压d1类似于如上所述的栅极电压a1，其中响应于从第二数值22交替回第一数值21的命令信号，在从低电平转换到高电平之前引入消隐时间δ1以确保两个RC-IGBTS1和S2不要同时导通。
图3示出参照图2如上所述的类似命令信号Cmd。栅极电压e1和e2对应于其中来自AC端子A的输出电流低于负阈值的情形。这个情形意味着第一RC-IGBTS1在二极管模式下而第二RC-IGBTS2在IGBT模式下。因此应用到第一RC-IGBTS1的栅极电压e1维持在低电平下，并且栅极电压e2在响应于命令信号的第一数值21的低电平以及响应于命令信号Cmd的第二数值22的高电平之间交替。
所图示的栅极电压f1和f2也对应于其中来自AC端子A的输出电流低于负阈值的情形。然而如由栅极电压f1所图示，在如由从第一数值21交替到第二数值22的命令信号Cmd所示的第一RC-IGBTS1的目标关断之前的时间段δ2期间高电平栅极电压应用到第一RC-IGBTS1。由栅极电压f1所图示的第一RC-IGBTS1的栅极控制对应于由栅极电压c2所图示的第二RC-IGBTS2的栅极控制。应用到在IGBT模式下的第二RC-IGBTS2的栅极电压f2按照参照栅极电压e2所描述而交替。然而，如在这个示例中所图示，可在高电平栅极电压到第一RC-IGBTS1的应用与将高电平栅极电压到第二RC-IGBTS2的应用之间应用消隐时间δ1。
所图示栅极电压g1和g2对应于其中输出电流最初低于负阈值并且然后如在时间点t处所检测到升至负阈值之上但是低于正阈值的情形。因此，如由所图示的栅极电压g1所示，高电平栅极电压响应于命令信号Cmd的第一数值21以及输出电流超过负阈值并低于正阈值的事实而在时间t处应用到第一RC-IGBTS1。应用到第二RC-IGBTS2的栅极电压g2对应于如上所述的栅极电压a1。如所图示消隐时间δ1分隔高电平栅极电压到相应的RC-IGBTS1、S2的应用。
最后，图4是图示按照本发明实施例的用于控制图1的RC-IGBT的控制算法的流程图。控制算法可由控制器110执行。在步骤411处，检查命令信号的状态。在这个示例中，假设命令信号如结合图2如上所述在第一数值21和第二数值22之间交替。如果命令信号具有第一数值21，发送信号通知紧迫的第一RC-IGBT的目标导通以及第二RC-IGBT的关断，算法进行到步骤412，其中将AC端子A上的输出电流的幅度与所选电流幅度阈值作比较。如果输出电流的幅度未超过电流幅度阈值，则在步骤413中，将栅极电压应用到第一和第二RC-IGBT的相应的栅极以按照由命令信号所示的目标状态而控制RC-IGBT，即高电平栅极电压应用到第一RC-IGBT的栅极并且低电平栅极电压应用到第二RC-IGBT。然而，如果在步骤412中检测到输出电流的幅度超过电流幅度阈值，则在步骤414中，检查输出电流的方向。这里正电流对应于第一RC-IGBT的正向。如果输出电流为正，第一RC-IGBT操作在IGBT模式下并且按照如由步骤415所示的命令信号而控制，即高电平栅极电压到第一RC-IGBT并且低电平栅极电压应用到第二RC-IGBT。如果另一方面输出电流为负，这指示第一RC-IGBT操作在二极管模式下并且可如上所解释的省略按照命令信号的栅极电压到第一RC-IGBT正常应用以降低开关损耗。因此，如在步骤416中所示，如果在步骤414中检测到输出电流为负，低电平栅极电压应用到第一和第二RC-IGBT。如果检测到命令信号在步骤411中具有第二数值22，执行相反的操作，因为第二数值22发送随后目标关断第一RC-IGBT和导通第二RC-IGBT的信号。算法然后进行到步骤417，其中AC端子A上输出电流的幅度与所选电流幅度阈值作比较。如果输出电流的幅度未超过电流幅度阈值，则在步骤418中，将栅极电压应用到第一和第二RC-IGBT的相应的栅极以按照由命令信号所示的目标状态而控制RC-IGBT，即低电平栅极电压应用到第一RC-IGBT的栅极而高电平栅极电压应用到第二RC-IGBT。然而，如果在步骤417中检测到输出电流幅度超过电流幅度阈值，则在步骤419中检查输出电流的方向。如果输出电流为负，第二RC-IGBT操作在IGBT模式下并且按照命令信号而控制，如步骤420所示，根据该步骤，低电平栅极电压应用到第一RC-IGBT并且高电平栅极电压应用到第二RC-IGBT。如果另一方面输出电流为正，这指示第二RC-IGBT操作在二极管模式下，并且可如上所解释省略高电平栅极电压到第二RC-IGBT正常应用以便降低开关损耗。因此，如步骤421中所示，如果在步骤419中检测到输出电流为正，低电平栅极电压应用到第一和第二RC-IGBT。如果在步骤422中检测到命令信号的状态的改变，算法可再次返回到步骤411。可选地，在返回到步骤411之前，可执行步骤423，根据该步骤在所选时间段δ1期间低电平栅极电压应用到两个RC-IGBT以实现消隐时间，确保两个RC-IGBT将不会同时导通。应该理解的是，根据其他实施例，可修改图4中所图示的算法以如用于图2和图3中栅极电压c2和f1所图示在时间段δ2期间实现高电平栅极脉冲以进一步降低开关损耗。
如上所略述，由图4所图示的控制算法可实施为以计算机程序产品形式分布和使用的计算机可运行指令，计算机程序产品包含存储这类指令的计算机可读媒介。作为示例，计算机可读媒介可包括计算机存储媒体和通信媒体。如本领域技术人员熟知的，计算机存储媒体包含以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术所实现的易失性和非易失性、可移除和非可移除媒体。计算机存储媒体包含但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术，CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储，磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储装置。此外，本领域技术人员已知的是，通信媒体通常实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或在诸如载波或其他传输机制的调制数据信号中的其他数据，并且包括任何信息递送媒体。

Claims (16)

1.一种控制串联电连接的第一和第二反向导通绝缘栅双极晶体管RC-IGBT(S1；S2)的方法，其中：
将所述第一RC-IGBT(S1)的集电极(C1)电连接到直流DC电压源(C)的正极，并且将所述第二RC-IGBT(S2)的发射极(E2)电连接到所述DC电压源(C)的负极；以及
将所述第一RC-IGBT(S1)的发射极(E1)电连接到所述第二RC-IGBT(S2)的集电极(C2)以形成交流AC端子(A)，
所述方法包括将栅极电压(b1-g1；b2-g2)应用到所述第一和第二RC-IGBT的相应的栅极(G1；G2)，其中基于在所述AC端子上输出电流的幅度和方向以及基于为所述相应的RC-IGBT指示目标导通和关断时刻的命令信号(Cmd)而控制所述栅极电压。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
当所述AC端子(A)上所述输出电流的所述幅度超过所选阈值并且所述输出电流的所述方向指示所述RC-IGBT的一个操作在IGBT模式下而另一个RC-IGBT操作在二极管模式下时，
在由所述命令信号(Cmd)指示的相应的目标导通和关断时刻期间将高电平和低电平栅极电压脉冲分别应用到操作在IGBT模式下的所述RC-IGBT，而除了在由所述命令信号(Cmd)所指示的另一个RC-IGBT的目标关断时刻之前的时间段(δ2)期间之外将低电平栅极电压应用到该另一个RC-IGBT并且维持该低电平栅极电压，在该时间段期间将高电平栅极电压脉冲应用到该另一个RC-IGBT。
3.如权利要求1所述的方法，其中，
当所述AC端子(A)上所述输出电流的所述幅度超过所选阈值并且所述输出电流的所述方向指示所述RC-IGBT的一个操作在IGBT模式下而另一个RC-IGBT操作在二极管模式下时，
在由所述命令信号(Cmd)所指示的相应的目标导通和关断时刻期间将高电平和低电平栅极电压脉冲分别应用到操作在IGBT模式下的所述RC-IGBT，而不顾由所述命令信号(Cmd)所指示的另一个RC-IGBT的任何目标导通或关断时刻而将低电平栅极电压应用到另一个RC-IGBT并且维持该低电平栅极电压。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中，
当所述AC端子(A)上所述输出电流的所述幅度未超过所选阈值时，
在由所述命令信号(Cmd)所指示的相应的RC-IGBT的相应的目标导通和关断时刻期间将高电平和低电平栅极电压脉冲分别应用到两个RC-IGBT。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，栅极电压应用到所述第一和第二RC-IGBT(S1，S2)，使得由消隐时间(δ1)分隔所述高电平栅极电压到所述RC-IGBT的一个的应用以及所述高电平栅极电压到另一个RC-IGBT的应用，在所述消隐时间期间所述低电平栅极电压应用到两个所述RC-IGBT。
6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述DC电压源是能量存储元件(C)。
7.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一和所述第二RC-IGBT在半桥配置中，或者包含在全桥配置中，并且电连接到存储元件。
8.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一和所述第二RC-IGBT(S1，S2)包含在级联单元的支路的单元中，并且其中通过测量通过所述支路的所述电流获得在所述AC端子(A)上的所述输出电流的测量。
9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一和第二RC-IGBT(S1，S2)的每一个是双模式绝缘栅晶体管(BIGT)。
10.一种用于控制串联电连接的第一和第二反向导通绝缘栅双极晶体管RC-IGBT(S1；S2)的控制器(110)，其中：
将所述第一RC-IGBT(S1)的集电极(C1)电连接到直流(DC)电压源(C)的正极，并且将所述第二RC-IGBT(S2)的发射极(E2)电连接到所述DC电压源的负级；
所述第一RC-IGBT(S1)的发射极(E1)电连接到所述第二RC-IGBT(S2)的集电极(C2)以形成交流(AC)端子(A)；以及
所述控制器(110)包括：
输入电路，适用于接收为所述相应的RC-IGBT指示目标导通和关断时刻的命令信号(Cmd)；
处理器，适用于：
从电流计接收关于所述AC端子(A)上所测输出电流的幅度和方向的信息；以及
基于所接收到命令信号(Cmd)以及所接收到的关于所测输出电流的所述幅度和方向的信息，确定用于应用到所述第一和第二RC-IGBT(S1，S2)的相应的栅极(G1；G2)的栅极电压(b1-g1；b2-g2)，以及
输出电路，连接到所述第一和第二RC-IGBT(S1，S2)的相应的栅极(G1；G2)，其中所述输出电路进一步适用于将所确定的栅极电压应用到所述第一和第二RC-IGBT(S1，S2)的相应的栅极。
11.如权利要求10所述的控制器(110)，其中，所述控制器配置成，
当所述控制器(110)接收所述AC端子(A)上所述输出电流的所述幅度超过所选阈值的信息并且所接收到的关于所述输出电流的所述方向的信息指示所述RC-IGBT的一个操作在IGBT模式下并且另一个RC-IGBT操作在二极管模式下时，
在由所述命令信号所指示的相应的目标导通和关断时刻期间将高电平和低电平栅极电压脉冲分别应用到操作在IGBT模式下的所述RC-IGBT，而除了在由所述命令信号(Cmd)所指示的另一个RC-IGBT的目标关断时刻之前的时间段(δ2)期间之外将低电平栅极电压应用到另一个IGBT并且维持该低电平栅极电压，在该时间段期间高电平栅极电压脉冲应用到另一个IGBT。
12.如权利要求10所述的控制器(110)，其中，所述控制器配置成，
当所述控制器接收到所述AC端子(A)上所述输出电流的所述幅度超过所选阈值的信息并且所接收到关于所述输出电流的所述方向的信息指示所述RC-IGBT的一个操作在IGBT模式下而另一个RC-IGBT操作在二极管模式下时，
在由所述命令信号(Cmd)所指示的相应的目标导通和关断时刻期间将高电平和低电平栅极电压脉冲分别应用到操作在IGBT模式下的所述RC-IGBT，而不顾由所述命令信号(Cmd)所指示的另一个RC-IGBT的任何目标导通或关断时刻而将低电平栅极电压应用到另一个RC-IGBT并且维持该低电平栅极电压。
13.如权利要求11或12所述的控制器(110)，其中，所述控制器配置成，当所述控制器接收到所述AC端子上所述输出电流的所述幅度未超过所选阈值的信息时，
在由所述命令信号(Cmd)所指示的相应的RC-IGBT的相应目标导通和关断时刻期间将高电平和低电平栅极电压脉冲分别应用到两个RC-IGBT。
14.一种用于在AC和DC电流之间转换的电压源转换器，包括：
所连接的RC-IGBT的布置，至少包括串联电连接的第一和第二RC-IGBT(S1；S2)，其中：
将所述第一RC-IGBT(S1)的集电极(C1)电连接到直流(DC)电压源(C)的正极，并且将所述第二RC-IGBT(S2)的发射极(E2)电连接到所述DC电压源的负级；以及
在交流(AC)端子处将所述第一RC-IGBT(S1)的发射极(E1)电连接到所述第二RC-IGBT(S2)的集电极(C2)；以及
如权利要求15至20中的任一项所述的控制器，其电连接到RC-IGBT的布置。
15.如权利要求10至14中的任一项所述的装置，其中，所述第一和第二RC-IGBT(S1，S2)是双模式绝缘栅晶体管(BIGT)。
16.一种计算机程序产品，包括具有指令的数据载体，用于促使连接到第一和第二RC-IGBT(S1，S2)的可编程处理单元执行如权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中：
将所述第一和第二RC-IGBT串联电连接；
将所述第一RC-IGBT(S1)的集电极电连接到直流(DC)电压源的正极，并且将所述第二RC-IGBT(S2)的发射极电连接到所述DC电压源的负级；以及
在交流(AC)端子处，将所述第一RC-IGBT(S1)的发射极电连接到所述第二RC-IGBT(S2)的集电极。
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