DE10033092A1 - Rectifier IGBT circuit with several IGBTs in series comprises reverse feed diode for disposing of discharge energy of switching capacitor to storage capacitor on switch-on of IGBT - Google Patents

Rectifier IGBT circuit with several IGBTs in series comprises reverse feed diode for disposing of discharge energy of switching capacitor to storage capacitor on switch-on of IGBT

Info

Publication number
DE10033092A1
DE10033092A1 DE2000133092 DE10033092A DE10033092A1 DE 10033092 A1 DE10033092 A1 DE 10033092A1 DE 2000133092 DE2000133092 DE 2000133092 DE 10033092 A DE10033092 A DE 10033092A DE 10033092 A1 DE10033092 A1 DE 10033092A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
series
valve
wiring
converter
storage capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2000133092
Other languages
German (de)
Inventor
Manfred Bruckmann
Benno Weis
Georg Zaiser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2000133092 priority Critical patent/DE10033092A1/en
Publication of DE10033092A1 publication Critical patent/DE10033092A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487Neutral point clamped inverters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • H03K17/08148Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in composite switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/10Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage
    • H03K17/107Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage in composite switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0036Means reducing energy consumption

Abstract

The circuit has several IGBTs in series, each associated with a switching module. Each IGBT (T1-6) of the rectifier circuit is coupled in parallel a switching capacitor (C) with a series switching diode (DS) for charging and limiting the voltage rise velocity during switch-off of the IGBT. To each IGBT is coupled in series a switching inductor (I) for limiting the current increase velocity on switch-on of the allocated IGBT. To the switching capacitor is coupled in series a reverse feed diode (DR), disposing with discharge energy of the switching capacitor to a storage capacitor (Cc) on switch-on of the IGBT. Independent claims are included for operation of the rectifier IGBT circuit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromrichterventilschal­ tung mit mindestens zwei elektrisch in Reihe geschalteten Ventilen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Be­ trieb einer derartigen Stromrichterventilschaltung.The invention relates to a converter valve scarf device with at least two electrically connected in series Valves. Furthermore, the invention relates to a method for loading drove such a converter valve circuit.

Beim Bau von Stromrichtern für höhere Spannungen sind mehrere Ventile pro Stromrichterventil in Reihe zu schalten, um einen erweiterten Spannungsbereich zu umfassen. Aus dem DE-GM 94 17 200.5 ist eine Beschaltung für einen Brückenzweig eines Wechselrichters bekannt, dessen untere und obere Brü­ ckenseite jeweils elektrisch in Reihe geschaltete Leistungs­ halbleiter aufweisen, denen Beschaltungskondensatoren zuge­ ordnet sind, die über wenigstens eine Koppeldiode mit einem Speicherkondensator elektrisch leitend verbunden sind. Die Anzahl der elektrisch in Reihe zu schaltenden Koppeldioden richtet sich dabei nach dem Einbauplatz des zugehörigen Leis­ tungshalbleiters. Eine Begrenzung der Strom-Anstiegsgeschwin­ digkeit beim Einschalten der Leistungshalbleiter erfolgt für jede Brückenseite durch eine Induktivität.When building converters for higher voltages, there are several Valves per converter valve to be connected in series to one to include extended voltage range. From the DE-GM 94 17 200.5 is a circuit for a bridge branch of an inverter known, the lower and upper br each side electrically connected in series Have semiconductors, the wiring capacitors supplied are arranged, which have at least one coupling diode with a Storage capacitor are electrically connected. The Number of coupling diodes to be electrically connected in series depends on the location of the associated Lei processing semi-conductor. A limitation of the current rise rate The power semiconductors are switched on for each side of the bridge through an inductor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromrichter­ ventilschaltung mit mindestens zwei elektrisch in Reihe ge­ schalteten Ventilen anzubieten, welche einen vereinfachten Schaltungsaufbau besitzt. Ferner soll ein Verfahren zum Be­ trieb einer derartigen Stromrichterventilschaltung angeboten werden.The invention has for its object a converter valve circuit with at least two electrically in series to offer switched valves, which is a simplified Has circuit structure. Furthermore, a method for loading offered such a converter valve circuit become.

Die Aufgabe wird für die Stromrichterventilschaltung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus­ führungsformen der Stromrichterventilschaltung werden in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 7 realisiert. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten wer­ den in den Unteransprüchen 9 und 10 beschrieben.The task is done for the converter valve circuit solved the features of claim 1. Favorable off Management forms of the converter valve circuit are in the  further claims 2 to 7 realized. Regarding of the procedure, the task is characterized by the characteristics of Pa claim 8 solved. Advantageous process variants who those described in subclaims 9 and 10.

Bei der erfindungsgemäßen Stromrichterventilschaltung ist je­ dem der in Reihe geschalteten Ventile ein Beschaltungsmodul zugeordnet. Bei einer Anzahl n elektrisch in Reihe geschalte­ ter Ventile sind auch n zugeordnete Beschaltungsmodule vorge­ sehen. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Stromrichterventil­ schaltung besonders einfach aufgebaut.In the converter valve circuit according to the invention, each a wiring module for that of the valves connected in series assigned. With a number n electrically connected in series The valves are also pre-assigned to n assigned wiring modules see. As a result, the converter valve according to the invention circuit is particularly simple.

Das dem jeweiligen Ventil zugeordnete Beschaltungsmodul weist zum einen einen zum Ventil parallel geschalteten Beschal­ tungskondensator mit in Reihe geschalteter Beschaltungsdiode zur Aufladung und zur Begrenzung der Spannungs-Anstiegsge­ schwindigkeit beim Abschalten des Ventils auf. Ferner ist ei­ ne zum Ventil in Reihe geschaltete Beschaltungsinduktivität zur Begrenzung der Strom-Anstiegsgeschwindigkeit beim Ein­ schalten des zugeordneten Ventils vorgesehen.The wiring module assigned to the respective valve has on the one hand, the scarf connected in parallel to the valve tion capacitor with series-connected wiring diode for charging and for limiting the voltage increase speed when switching off the valve. Furthermore, ei ne circuit inductance connected in series with the valve to limit the current slew rate at on switch the associated valve provided.

Über eine zum Beschaltungskondensator in Reihe geschaltete Rückspeisediode wird die beim Abschalten des Ventils vom Be­ schaltungskondensator aufgenommene Energie beim Einschalten des Ventils an einen Speicherkondensator abgeleitet. In jedem Beschaltungsmodul ist somit eine Beschaltungsinduktivität vorhanden, wodurch eine Verwendung aufwendiger Hochspannungs­ induktivitäten bei einer größeren Anzahl in Reihe geschalte­ ter Ventile vermieden wird.Via a series capacitor connected to the wiring capacitor The feedback diode is the one when the valve is switched off by the Be Switching capacitor absorbed energy when switched on of the valve to a storage capacitor. In each The wiring module is thus a wiring inductance available, which makes the use of complex high voltage inductors connected in series with a large number ter valves is avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Stromrichter­ ventilschaltung ist im Beschaltungsmodul zum Beschaltungskon­ densator zu dessen Schutz eine in Reihe geschaltete Beschal­ tungsdiode vorgesehen. Vorteilhafterweise sind die Beschal­ tungsmodule benachbarter in Reihe geschalteter Ventile über in Reihe geschaltete Rückspeisedioden verbunden, welche schließlich mit einem Speicherkondensator in Verbindung stehen und die jeweilige über die einzelnen Rückspeisedioden eingeleitete Entladeenergie der zugehörigen Beschaltungskon­ densatoren an den Speicherkondensator abführen.According to an advantageous embodiment of the converter Valve circuit is in the circuit module for the circuit con a series-connected scarf to protect it provided diode. The scarf is advantageous tion modules of adjacent valves connected in series via feedback diodes connected in series, which finally connect to a storage capacitor  and the respective over the individual feedback diodes initiated discharge energy of the associated wiring con Lead the capacitors to the storage capacitor.

Wenn die Stromrichterventilschaltung als obere und untere Brückenseite in den Brückenzweig eines Stromrichters integ­ riert ist, besitzt vorteilhafterweise jede Brückenseite des Stromrichters einen separaten Speicherkondensator, der über die jeweiligen Rückspeisedioden der Beschaltungsmodule der Ventile der oberen bzw. unteren Brückenseite mit den Beschal­ tungskondensatoren der Ventile zur Ableitung der Entladeener­ gie der Beschaltungskondensatoren beim Einschalten der Venti­ le verbunden ist.If the converter valve circuit as upper and lower Integrate bridge side into the bridge branch of a power converter riert, advantageously has each bridge side of the Converter has a separate storage capacitor, which over the respective feedback diodes of the wiring modules of the Valves on the upper or lower side of the bridge with the fittings tion capacitors of the valves to discharge the discharged gie the wiring capacitors when switching on the Venti le is connected.

Die im Speicherkondensator aufgenommene Entladeenergie der Beschaltungskondensatoren der Ventile kann über eine Wandler­ einrichtung (Wechsel- oder Gleichrichter) in ein Drei-Phasen- Netz oder in den Zwischenkreis des Stromrichters verlustarm zurückgespeist werden. Ferner kann die aufgenommene Energie des Speicherkondensators an einen Entladewiderstand abgegeben werden.The discharge energy absorbed in the storage capacitor Wiring capacitors of the valves can be via a converter device (inverter or rectifier) in a three-phase Mains or in the intermediate circuit of the converter with little loss be fed back. Furthermore, the energy absorbed of the storage capacitor to a discharge resistor become.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Stromrich­ terventilschaltung besitzt diese mindestens zwei elektrisch in Reihe geschaltete Ventile, wobei jedem Ventil insbesondere ein Beschaltungsmodul zugeordnet ist. Dieses Beschaltungsmo­ dul weist wie bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Strom­ richterventilschaltung einen zum Ventil parallel geschalteten Beschaltungskondensator zur Aufladung und Begrenzung der Spannungs-Anstiegsgeschwindigkeit beim Abschalten des Ventils sowie eine zum Ventil in Reihe geschaltete Beschaltungsinduk­ tivität zur Begrenzung der Strom-Anstiegsgeschwindigkeit beim Einschalten des zugeordneten Ventils auf. Ferner ist eine zum Beschaltungskondensator des Ventils in Reihe geschaltete Rückspeisediode vorgesehen, über welche die Entladeenergie des Beschaltungskondensators an einen Speicherkondensator beim Einschalten des Ventils abgeleitet wird. In the inventive method for operating a converter Valve circuit has at least two electrical valves connected in series, each valve in particular a wiring module is assigned. This wiring mo dul points as in the described current according to the invention the rectifier valve circuit is connected in parallel to the valve Wiring capacitor for charging and limiting the Voltage rise rate when switching off the valve and a circuit inductor connected in series with the valve Activity to limit the rate of current rise at Switch on the assigned valve. Furthermore, one is Wiring capacitor of the valve connected in series Feedback diode is provided, via which the discharge energy of the wiring capacitor to a storage capacitor is derived when the valve is switched on.  

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt diese Entladung der Beschaltungskondensatoren der zugeordneten Ventile beim Ein­ schalten der Ventile über die in Reihe geschalteten Rückspei­ sedioden der genannten Beschaltungsmodule benachbarter Venti­ le. Diese in Reihe geschaltete Rückspeisedioden sind mit dem Speicherkondensator zur Aufnahme der Entladeenergie der Be­ schaltungskondensatoren verbunden. Bei der Entladung werden die Beschaltungskondensatoren in Reihe geschalteter Ventile sukzessive (aufeinanderfolgend) über die vorliegende Anzahl zwischengeschalteter und in Reihe geschalteter Rückspeisedio­ den in den Speicherkondensator entladen.In the method according to the invention, this discharge takes place Wiring capacitors of the assigned valves on switching the valves via the series feedback sediodes of the mentioned wiring modules of neighboring venti le. These feedback diodes are connected in series with the Storage capacitor for absorbing the discharge energy of the Be circuit capacitors connected. When being unloaded the wiring capacitors of series connected valves successively (successively) over the existing number intermediate and series connected regenerative audio discharged into the storage capacitor.

Gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden die Be­ schaltungskondensatoren auf den Spannungswert des Speicher­ kondensators entladen. Wenn nun der Spannungswert des Spei­ cherkondensators sehr gering ist, werden die Beschaltungskon­ densatoren fast vollständig entladen und es tritt beim Ein­ schalten der Ventile die Spannungscharakteristik einer her­ kömmlichen RCD-Snubber-Beschaltung auf.According to an advantageous method variant, the Be switching capacitors to the voltage value of the memory discharge capacitor. If now the voltage value of the Spei cherkondensator is very low, the Beschaltungskon almost completely discharged and it occurs when entering the valves switch on the voltage characteristics conventional RCD snubber circuitry.

Wenn der Spannungswert am Speicherkondensator bei n elekt­ risch in Reihe geschalteten Ventilen auf den n-ten Teil des Wertes der Zwischenkreisspannung des Stromrichters einge­ stellt wird, entsteht die Spannungscharakteristik einer Clamp-Schaltung, wobei aus den Beschaltungskondensatoren nur die Energie der Kommutierungsinduktivität ausgeführt wird.If the voltage value at the storage capacitor at n elect valves connected in series to the nth part of the Value of the DC link voltage of the converter is created, the voltage characteristic of a Clamp circuit, whereby from the wiring capacitors only the energy of the commutation inductor is carried out.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Zeichnungs­ figuren hervor. Es zeigen:Further details of the invention go from the drawing figures. Show it:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Stromrichterventilschal­ tung für einen Brückenzweig eines Zwei-Punkt- Stromrichters mit jeweils drei in Reihe geschal­ teten Ventilen der oberen bzw. unteren Brücken­ seite sowie Fig. 2 eine Ausführungsform der Stromrichterventilschal­ tung für einen Brückenzweig eines Drei-Punkt- Stromrichters mit jeweils sechs Ventilen der obe­ ren bzw. unteren Brückenseite. Fig. 1 shows an embodiment of the converter valve circuit for a bridge branch of a two-point converter, each with three series-connected valves of the upper and lower bridge side, and Fig. 2 shows an embodiment of the converter valve circuit for a bridge branch of a three-point converter each with six valves on the top and bottom of the bridge.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Stromrichterventilschaltung für einen Brückenzweig eines Zwei-Punkt-Stromrichters mit Eingangsanschlüssen 1, 2 für den Zwischenkreis mit einer Zwi­ schenkreisspannungsquelle mit der Spannung UD sowie einen Lastanschluss 3. Die abgebildete Stromrichterventilschaltung weist eine obere Brückenseite zwischen den Anschlüssen 1, 3 und eine untere Brückenseite zwischen den Anschlüssen 2, 3 auf. Das Stromrichterventil der oberen Brückenseite nach Fig. 1 umfasst die in Reihe geschalteten Ventile T1, T2, T3, die untere Brückenseite die in Reihe geschalteten Ventile T4, T5, T6. Die Ansteuerschaltungen der Ventile T1-T6 sind in den Fig. 1 und 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht abgebil­ det. Fig. 1 shows the converter valve circuit according to the invention for a bridge arm of a two-point converter with input connections 1 , 2 for the intermediate circuit with an intermediate circuit voltage source with the voltage U D and a load connection 3 . The converter valve circuit shown has an upper bridge side between the connections 1 , 3 and a lower bridge side between the connections 2 , 3 . The power converter valve of the upper side of the bridge of FIG. 1 comprises the series-connected valves T1, T2, T3, the lower side of the bridge, the series-connected valves T4, T5, T6. The control circuits of the valves T1-T6 are not shown in FIGS . 1 and 2 for reasons of clarity.

Als Ventile T können abschaltbare, nicht einrastende Leis­ tungshalbleiter, insbesondere Insulated-Gate-Bipolor-Tran­ sistoren (IGBT) vorgesehen sein. Ferner können auch bipolare Leistungstransistoren (LTR) oder Metall-Oxid-Semiconducter- Field-Effect-Transistoren (MOSFET) verwendet werden. Ferner können auch abschaltbare aber dennoch einrastende Leistungs­ halbleiter wie Gate-Turn-Off-Thyristoren (GTO) oder Gate- Commutated-Thyristoren (GCT) verwendet werden.Switchable, non-latching Leis can be used as valves T. tion semiconductors, in particular insulated gate bipolar trans sistors (IGBT) can be provided. Furthermore, bipolar Power transistors (LTR) or metal oxide semiconducter Field-effect transistors (MOSFET) are used. Further can also switch off but still lockable performance semiconductors such as gate turn-off thyristors (GTO) or gate Commutated thyristors (GCT) can be used.

Zur Erläuterung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Stromrich­ terventilschaltung wird der Aufbau des Ventils T1 mit zugehö­ rigem Beschaltungsmodul dargestellt. Zunächst besitzt das Be­ schaltungsmodul zum Ventil T1 den zum Ventil T1 parallel ge­ schalteten Beschaltungskondensator C1 zur Aufladung und Be­ grenzung der Spannungs-Anstiegsgeschwindigkeit beim Abschal­ ten des Ventils T1. Ferner umfasst das Beschaltungsmodul zum Ventil T1 eine zum Ventil T1 in Reihe geschaltete Beschal­ tungsinduktivität I1 zur Begrenzung der Strom-Anstiegsgeschwindigkeit beim Einschalten des Ventils T1. Schließlich sind noch eine zum Beschaltungskondensator C1 in Reihe ge­ schaltete Beschaltungsdiode DS1 und zum Ventil T antiparalle­ le Diode D vorgesehen.To explain the structure of the converter valve circuit according to the invention, the structure of the valve T1 is shown with associated circuit module. First, the switching module for valve T1 has the wiring capacitor C1 connected in parallel with valve T1 for charging and limiting the voltage slew rate when valve T1 is switched off. Furthermore, the wiring module for valve T1 comprises a wiring inductance I1 connected in series with valve T1 to limit the current slew rate when valve T1 is switched on. Finally, a wiring diode D S1 connected in series to the wiring capacitor C1 and anti-parallel le diode D to the valve T are provided.

In Reihe zum Beschaltungskondensator C1 ist die Rückspeisedi­ ode DR1 geschaltet, welche zur Ableitung der Entladeenergie des Beschaltungskondensators C1 an den Speicherkondensator CCoben beim Einschalten des Ventils T vorgesehen ist.In series with the wiring capacitor C1, the feedback diode D R1 is connected, which is provided to dissipate the discharge energy of the wiring capacitor C1 to the storage capacitor C Coben when the valve T is switched on.

Die erfindungsgemäße Stromrichterventilschaltung der oberen Brückenseite gemäß Fig. 1 besitzt drei in Reihe geschaltete Ventile T1, T2, T3, welche über in Reihe geschaltete Rück­ speisedioden DR1, DR2, DR3 mit dem Speicherkondensator CCoben verbunden sind.The converter valve circuit according to the invention of the upper bridge side according to FIG. 1 has three valves T1, T2, T3 connected in series, which are connected to the storage capacitor C Coben via feedback diodes D R1 , D R2 , D R3 connected in series.

An der unteren Brückenseite, also zwischen den Anschlüssen 2, 3 ist eine Stromrichterventilschaltung mit den in Reihe ge­ schalteten Ventilen T4, T5, T6 abgebildet. Zu diesen Ventilen gehören jeweils Beschaltungsmodule mit Beschaltungskondensa­ toren C4, C5, C6, Beschaltungsinduktivitäten I4, I5, I6 sowie in Reihe geschalteten Rückspeisedioden DR4, DR5, DR6, welche die Entladeenergie der Beschaltungskondensatoren C4, C5, C6 beim Einschalten der Ventile T4, T5, T6 in den Speicherkon­ densator CC der unteren Brückenseite ableiten.On the lower side of the bridge, i.e. between the connections 2 , 3 , a converter valve circuit with the valves T4, T5, T6 connected in series is shown. These valves each include wiring modules with wiring capacitors C4, C5, C6, wiring inductors I4, I5, I6 and series-connected feedback diodes D R4 , D R5 , D R6 , which discharge energy of the wiring capacitors C4, C5, C6 when the valves T4 are switched on Derive, T5, T6 in the storage capacitor C C of the lower side of the bridge.

Durch die beschriebenen und in der Stromrichterventilschal­ tung nach Fig. 1 wie abgebildet kombinierten sechs identischen Beschaltungsmodule der Beschaltungsventile T1 bis T6 der obe­ ren und unteren Brückenseite ist die erfindungsgemäße Strom­ richterventilschaltung besonders einfach und modular aufge­ baut. Bei einer Veränderung der Anzahl der elektrisch in Rei­ he geschalteten Ventile T kann ohne weiteren schaltungstech­ nischen Aufwand ein dem jeweiligen hinzugefügten Ventil T zu­ geordnetes Beschaltungsmodul mit den beschriebenen Bauelemen­ ten hinzugefügt werden. Through the described and in the converter valve circuit according to FIG. 1 as shown combined six identical circuit modules of the circuit valves T1 to T6 of the upper and lower bridge side, the converter valve circuit according to the invention is particularly simple and modularly constructed. If the number of the electrically connected valves T is changed, a circuit module associated with the respective valve T and the components described can be added without further circuitry expenditure.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strom­ richterventilschaltung für einen Brückenzweig eines Drei- Punkt-Stromrichters mit jeweils sechs Ventilen T7-T12 bzw. T13-T18 in der oberen. bzw. unteren Brückenseite, also zwi­ schen dem Eingangsanschluss 1 und dem Lastanschluss 3 bzw. zwischen dem Lastanschluss 3 und dem Eingangsanschluss 2. Fig. 2 shows an embodiment of the converter valve circuit according to the invention for a bridge arm of a three-point converter, each with six valves T7-T12 and T13-T18 in the upper. or lower bridge side, i.e. between the input connection 1 and the load connection 3 or between the load connection 3 and the input connection 2 .

Aus Fig. 2 geht auch der erfindungsgemäße modulare Aufbau der Beschaltungsmodule hervor, die den einzelnen Ventilen T zuge­ ordnet sind und jeweils Beschaltungskondensatoren C, Beschal­ tungsinduktivitäten I und Rückspeisedioden DR mit den jewei­ ligen Indices der zugeordneten Ventile aufweisen. Ansonsten besitzen in Fig. 2 identisch wie in Fig. 1 bezeichnete Bauele­ mente die bereits in der Erläuterung zu Fig. 1 beschriebene Funktion.From Fig. 2 also shows the modular structure of the wiring modules according to the invention, which are assigned to the individual valves T and each have wiring capacitors C, wiring inductors I and feedback diodes D R with the respective indices of the associated valves. Otherwise, in Fig. 2 identically as in Fig. 1 designated elements have the function already described in the explanation of Fig. 1.

Der Stromrichter nach Fig. 2 ist als Drei-Punkt-Stromrichter ausgebildet und besitzt einen Mittelpunktanschluss 4. Zwi­ schen dem Mittelpunktanschluss 4 und dem Eingangsanschluss 1 bzw. dem Mittelpunktanschluss 4 und dem Eingangsanschluss 2 befinden sich die jeweiligen Eingangsspannungsquellen mit den Spannungen UD2 bzw. UD3.The power converter of FIG. 2 is formed converter three-point than and has a center terminal 4. Between the midpoint connection 4 and the input connection 1 and the midpoint connection 4 and the input connection 2 are the respective input voltage sources with the voltages U D2 and U D3 .

Die in den Speicherkondensatoren CCoben und CCunten aufgenom­ mene Entladeenergie der Beschaltungskondensatoren C der je­ weiligen Ventile T beim Abschalten der Ventile T kann über weitere Wandlereinrichtungen (z. B. Wechsel- oder Gleichrich­ ter) genutzt und z. B. über ein Drei-Phasen-Netz oder in den Zwischenkreis des jeweiligen Stromrichters rückgespeist wer­ den. In einer alternativen Ausführungsform kann die vom Spei­ cherkondensator CC aufgenommene Entladeenergie der Beschal­ tungskondensatoren C über einen Entladewiderstand verbraucht werden. Schließlich kann die Entladeenergie der Speicherkon­ densatoren CC auch zur Energieversorgung der Ansteuerschal­ tung der Ventile T verwendet werden (jeweils nicht darge­ stellt). Es sind auch Mischformen der Verwendung der Entlade­ energie der Speicherkondensatoren CC möglich. The discharge capacities in the storage capacitors C Coben and C Cunten of the wiring capacitors C of the respective valves T when the valves T are switched off can be used via further converter devices (for example inverters or rectifiers) and z. B. fed back via a three-phase network or in the intermediate circuit of the respective converter. In an alternative embodiment, the current drawn by SpeI cherkondensator C C discharging the capacitors C tung Beschal can be consumed through a discharge resistor. Finally, the discharge energy of the storage capacitors C C can also be used to supply energy to the control circuit of the valves T (not shown in each case). Mixed forms of using the discharge energy of the storage capacitors C C are also possible.

In einer alternativen Schaltungsvariante können auch die Rückspeisedioden DR und/oder Beschaltungsdioden DS mit einer RC-Beschaltung versehen sein, um das Abschaltverhalten dieser Dioden zu verbessern (nicht abgebildet).In an alternative circuit variant, the feedback diodes D R and / or circuit diodes D S can also be provided with an RC circuit in order to improve the switch-off behavior of these diodes (not shown).

Claims (10)

1. Stromrichterventilschaltung mit mindestens zwei elekt­ risch in Reihe geschalteten Ventilen (T1, T2, T3, T4, T5, T6), wo­ bei jedem Ventil (T1, T2, T3, T4, T5, T6) ein Beschaltungsmodul zugeordnet ist, mit
  • - einem zum Ventil (T1, T2, T3, T4, T5, T6) parallel geschalte­ ten Beschaltungskondensator (C) mit in Reihe geschalte­ ter Beschaltungsdiode (DS) zur Aufladung und zur Begren­ zung der Spannungs-Anstiegsgeschwindigkeit beim Abschal­ ten des Ventils (T1, T2, T3, T4, T5, T6),
  • - einer zum Ventil (T1, T2, T3, T4, T5, T6) in Reihe geschalte­ ten Beschaltungsinduktivität (I) zur Begrenzung der Strom-Anstiegsgeschwindigkeit beim Einschalten des zuge­ ordneten Ventils (T1, T2, T3, T4, T5, T6) sowie
  • - einer zum Beschaltungskondensator (C) in Reihe geschal­ teten Rückspeisediode (DR) zur Ableitung der Entlade­ energie des Beschaltungskondensators (C) an einen Spei­ cherkondensator (CC) beim Einschalten des Ventils (T1, T2, T3, T4, T5, T6).
1. converter valve circuit with at least two electrically connected in series valves (T1, T2, T3, T4, T5, T6), where a wiring module is assigned to each valve (T1, T2, T3, T4, T5, T6)
  • - A wiring capacitor (C) connected in parallel to the valve (T1, T2, T3, T4, T5, T6) with a wiring diode (D S ) connected in series for charging and for limiting the voltage rise rate when the valve is switched off ( T1, T2, T3, T4, T5, T6),
  • - One to the valve (T1, T2, T3, T4, T5, T6) connected in series th inductance (I) to limit the current slew rate when switching on the assigned valve (T1, T2, T3, T4, T5, T6) such as
  • - One to the wiring capacitor (C) in series switched feedback diode (D R ) to derive the discharge energy of the wiring capacitor (C) to a storage capacitor (C C ) when switching on the valve (T1, T2, T3, T4, T5, T6 ).
2. Stromrichterventilschaltung nach Anspruch 1, wobei die Beschaltungsmodule benachbarter in Reihe geschalte­ ter Ventile (T1, T2, T3, T4, T5, T6) über in Reihe geschaltete Rückspeisedioden (DR) verbunden sind.2. converter valve circuit according to claim 1, wherein the wiring modules of adjacent series-connected valves (T1, T2, T3, T4, T5, T6) are connected via series-connected feedback diodes (D R ). 3. Stromrichterventilschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wo­ bei die Stromrichterventilschaltung als obere und untere Brü­ ckenseite in den Brückenzweig eines Stromrichters integriert ist.3. converter valve circuit according to claim 1 or 2, where with the converter valve circuit as upper and lower br integrated into the bridge branch of a converter is. 4. Stromrichterventilschaltung nach Anspruch 3, wobei jede Brückenseite einen separaten Speicherkondensator (CC) auf­ weist. 4. converter valve circuit according to claim 3, wherein each bridge side has a separate storage capacitor (C C ). 5. Stromrichterventilschaltung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der Speicherkondensator (CC) zur Rückspeisung der aufgenommenen Entladeenergie der Beschaltungskondensato­ ren (C) über eine Wandlereinrichtung mit dem Zwischenkreis des Stromrichters verbunden ist.5. converter valve circuit according to one of claims 3 or 4, wherein the storage capacitor (C C ) for the recovery of the discharged energy of the Beschaltungskondensato ren (C) is connected via a converter device to the intermediate circuit of the converter. 6. Stromrichterventilschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Speicherkondensator (CC) zur Rückspeisung der aufgenommenen Entladeenergie der Beschaltungskondensato­ ren (C) über eine Wandlereinrichtung mit einem Stromnetz, insbesondere einem Drei-Phasen-Netz, verbunden ist.6. converter valve circuit according to one of claims 1 to 5, wherein the storage capacitor (C C ) for recovery of the discharged energy of the Beschaltungskondensato ren (C) via a converter device with a power network, in particular a three-phase network, is connected. 7. Stromrichterventilschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Speicherkondensator (CC) zur Abgabe der auf­ genommenen Entladeenergie der Beschaltungskondensatoren (C) mit einem Entladewiderstand verbunden ist.7. converter valve circuit according to one of claims 1 to 6, wherein the storage capacitor (C C ) is connected to a discharge resistor for delivering the discharged energy to the wiring capacitors (C). 8. Verfahren zum Betrieb einer Stromrichterventilschaltung mit mindestens zwei elektrisch in Reihe geschalteten Ventilen (T1, T2, T3, T4, T5, T6), wobei zu jedem Ventil (T1, T2, T3, T4, T5, T6) ein parallel geschalteter Beschaltungskondensator (C) mit in Reihe geschalteter Beschaltungsdiode (DS) zur Aufladung und zur Begrenzung der Spannungs-Anstiegsgeschwindigkeit beim Abschalten des Ventils (T1, T2, T3, T4, T5, T6) vorgesehen ist, insbesondere Verfahren zum Betrieb einer Stromrichterventil­ schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei beim Ein­ schalten der Ventile (T1, T2, T3, T4, T5, T6) eine sukzessive Ent­ ladung der zugeordneten Beschaltungskondensatoren (C) über in Reihe geschaltete Rückspeisedioden (DR) der Beschaltungsmodu­ le benachbarter Ventile (T1, T2, T3, T4, T5, T6) in einen Spei­ cherkondensator (CC) zur Aufnahme der Entladeenergie der Be­ schaltungskondensatoren (C) erfolgt.8. Method for operating a converter valve circuit with at least two electrically connected valves (T1, T2, T3, T4, T5, T6), with a parallel connection capacitor for each valve (T1, T2, T3, T4, T5, T6) (C) with a series-connected circuit diode (D S ) for charging and for limiting the voltage slew rate when switching off the valve (T1, T2, T3, T4, T5, T6) is provided, in particular a method for operating a converter valve circuit according to a of claims 1 to 7, wherein when the valves (T1, T2, T3, T4, T5, T6) are switched on, a successive discharge of the associated wiring capacitors (C) via series-connected feedback diodes (D R ) of the wiring modules of adjacent valves ( T1, T2, T3, T4, T5, T6) in a storage capacitor (C C ) for receiving the discharge energy of the loading capacitors (C). 9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei beim Einschalten der Ventile(T1, T2, T3, T4, T5, T6) eine Entladung der jeweiligen zu­ geordneten Beschaltungskondensatoren (C) auf einen bestimmten Spannungswert des Speicherkondensators (CC) erfolgt. 9. The method according to claim 8, wherein when the valves (T1, T2, T3, T4, T5, T6) are switched on, the respective associated wiring capacitors ( C ) are discharged to a specific voltage value of the storage capacitor (C C ). 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Spannungswert des Speicherkondensators einstellbar ist.10. The method of claim 9, wherein the voltage value of the Storage capacitor is adjustable.
DE2000133092 2000-07-07 2000-07-07 Rectifier IGBT circuit with several IGBTs in series comprises reverse feed diode for disposing of discharge energy of switching capacitor to storage capacitor on switch-on of IGBT Withdrawn DE10033092A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000133092 DE10033092A1 (en) 2000-07-07 2000-07-07 Rectifier IGBT circuit with several IGBTs in series comprises reverse feed diode for disposing of discharge energy of switching capacitor to storage capacitor on switch-on of IGBT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000133092 DE10033092A1 (en) 2000-07-07 2000-07-07 Rectifier IGBT circuit with several IGBTs in series comprises reverse feed diode for disposing of discharge energy of switching capacitor to storage capacitor on switch-on of IGBT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10033092A1 true DE10033092A1 (en) 2002-01-24

Family

ID=7648149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000133092 Withdrawn DE10033092A1 (en) 2000-07-07 2000-07-07 Rectifier IGBT circuit with several IGBTs in series comprises reverse feed diode for disposing of discharge energy of switching capacitor to storage capacitor on switch-on of IGBT

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10033092A1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1443648A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-04 Abb Research Ltd. Inverter circuit for switching three voltage levels
WO2014206244A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Wang Dakai High voltage circuit with automatic voltage limiting power switch device serially connected therein
DE102013022059A1 (en) 2013-12-23 2015-06-25 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood and method
DE102014201799A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Kiekert Ag Closing device for a motor vehicle hood and method
WO2015113546A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Kiekert Aktiengesellschaft Method for closing a motor vehicle hood
DE102014002580A1 (en) 2014-02-26 2015-08-27 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood
WO2015165438A2 (en) 2014-04-30 2015-11-05 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor-vehicle hood, and method
DE102014012112A1 (en) 2014-08-19 2016-02-25 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood and method
EP3107109A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-21 Siemens Aktiengesellschaft Dc circuit breaker
DE102015118861A1 (en) 2015-11-04 2017-05-04 Kiekert Ag Closing device of a motor vehicle hood
CN107947305A (en) * 2017-12-01 2018-04-20 珠海市魅族科技有限公司 A kind of wireless charging circuit, system, method and terminal device
CN108092493A (en) * 2017-12-26 2018-05-29 南京工程学院 A kind of SiC MOSFET series circuits

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1443648A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-04 Abb Research Ltd. Inverter circuit for switching three voltage levels
WO2014206244A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Wang Dakai High voltage circuit with automatic voltage limiting power switch device serially connected therein
DE102013022059A1 (en) 2013-12-23 2015-06-25 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood and method
WO2015096830A1 (en) 2013-12-23 2015-07-02 Kiekert Ag Locking device for a motor vehicle hood, and method
US10648202B2 (en) 2013-12-23 2020-05-12 Kiekert Ag Locking device for a motor vehicle hood, and method
DE102014201808A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Kiekert Ag Method for closing a motor vehicle hood
US10329806B2 (en) 2014-01-31 2019-06-25 Kiekert Ag Closing device for a motor-vehicle hood, and method
WO2015113547A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor-vehicle hood, and method
WO2015113546A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Kiekert Aktiengesellschaft Method for closing a motor vehicle hood
DE102014201799A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Kiekert Ag Closing device for a motor vehicle hood and method
US10584520B2 (en) 2014-01-31 2020-03-10 Kiekert Ag Method for closing a motor vehicle hood
DE102014002580A1 (en) 2014-02-26 2015-08-27 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood
WO2015127917A2 (en) 2014-02-26 2015-09-03 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood
WO2015165438A2 (en) 2014-04-30 2015-11-05 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor-vehicle hood, and method
US10094148B2 (en) 2014-04-30 2018-10-09 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor-vehicle hood, and method
DE102014006239A1 (en) 2014-04-30 2015-11-05 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood and method
DE102014012112A1 (en) 2014-08-19 2016-02-25 Kiekert Aktiengesellschaft Closing device for a motor vehicle hood and method
DE102015211339A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Siemens Aktiengesellschaft DC circuit breaker
EP3107109A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-21 Siemens Aktiengesellschaft Dc circuit breaker
DE102015118861A1 (en) 2015-11-04 2017-05-04 Kiekert Ag Closing device of a motor vehicle hood
CN107947305A (en) * 2017-12-01 2018-04-20 珠海市魅族科技有限公司 A kind of wireless charging circuit, system, method and terminal device
CN108092493A (en) * 2017-12-26 2018-05-29 南京工程学院 A kind of SiC MOSFET series circuits
CN108092493B (en) * 2017-12-26 2020-12-25 南京工程学院 SiC MOSFET series circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2678931B1 (en) Modular multiple converter comprising reverse conductive power semiconductor switches
EP0776083B1 (en) Power converter circuit
WO2014056540A1 (en) Modular multilevel dc/dc converter for hvdc applications
EP1980013A1 (en) Switchgear cell and converter circuit for switching a large number of voltage levels
EP2654190B1 (en) Method for operating an electric circuit
EP1760870A2 (en) High voltage rectifier
DE3390161C2 (en) Single or multi-phase bridge inverters
DE10033092A1 (en) Rectifier IGBT circuit with several IGBTs in series comprises reverse feed diode for disposing of discharge energy of switching capacitor to storage capacitor on switch-on of IGBT
DE3244623A1 (en) Circuitry for electronic branch pairs in a reverse-parallel circuit
EP0751612A2 (en) Power converter circuit
DE10020137A1 (en) Feedback of energy arising in power converter to capacitor for return to power source, employs controlled semiconductor operating under no-load condition
DE102015105889A1 (en) Switching module and converter with at least one switching module
EP0500032B1 (en) Converter device and its use
DE102016211403B4 (en) HIGH-SET CIRCUITS AND INVERTER TOPOLOGIES WITH TANDEM DIODE CIRCUIT
EP3098958B1 (en) Converter assembly with capacitive coupling
EP3776836B1 (en) Modular power converter
DE2831495A1 (en) Overcurrent protection circuit for static inverter - has diode shunting transistor in series with input smoothing capacitor
EP3571758B1 (en) Modular inverter
DE19648948C1 (en) Voltage DC link converter with inverter and multi-phase electric motor load
DE102020207668A1 (en) DAMPING CIRCUIT AND CONVERTER
DE102015221354A1 (en) Power recovery unit and electric drive system
DE19942258A1 (en) Circuit and method for diverting system stored energy in frequency converter circuit during commutation employs GTO thyristor circuits connected across d.c. link circuit
DE4042378C2 (en)
DE102019214545B4 (en) Power converter and method for its operation
DE102021213305B4 (en) THREE-LEVEL CONVERTER WITH ACTIVE CONNECTED NEUTRAL POINT AND ARCP RELIEF NETWORK

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120201