DE102022115348A1 - Hochleistungssystem mit antiparalleler Schutzdiodenanordnung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochleistungssystem, das eine gemeinsame DC-Busversorgung mit Busverbindungen, einen DC-Link-Kondensator, der die beiden Busverbindungen überbrückt, und mindestens zwei Invertermodule, die über die Busverbindungen mit der DC-Busversorgung verbunden sind, umfasst. Jedes Invertermodul umfasst mindestens eine Inverterzelle mit mindestens einer Freilaufdiode (FWD). Die Inverterzellen sind über Inverterzellenverbindungen mit den Busverbindungen verbunden. Eine Schutzdiodenanordnung ist antiparallel zu dem DC-Link-Kondensator vorgesehen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochleistungssystem, das eine gemeinsame DC-Busversorgung mit Busverbindungen, einen DC-Link-Kondensator, der die beiden Busverbindungen überbrückt, und mindestens zwei Invertermodule, die über die Busverbindungen mit der DC-Busversorgung verbunden sind, umfasst. Jedes Invertermodul umfasst mindestens eine Inverterzelle mit mindestens einer Freilaufdiode (FWD). Die Inverterzellen sind über Inverterzellenverbindungen mit den Busverbindungen verbunden. Eine Schutzdiodenanordnung ist antiparallel zu dem DC-Link-Kondensator vorgesehen.
  • In Leistungssystemen kann eine Anzahl von Invertermodulen mit einem gemeinsamen DC-Bus verbunden sein. Ein Problem, das mit bekannten Designs entsteht, besteht darin, dass sich Fehler der Module von einem Modul zu einem anderen ausbreiten können. In derartigen Fällen kann ein kurzgeschlossenes Invertermodul dazu führen, dass auch ein anderes Modul an einer benachbarten Position des gleichen DC-Links ebenfalls beschädigt wird.
  • Eine derartige Fehlerausbreitung unter Invertermodulen wird durch sehr große Ströme in den Freilaufdioden der Inverterzellen verursacht. Diese Ströme führen zu einer Halbleiterbeschädigung aufgrund von extensiven Energien und hohen Sperrschichttemperaturen des Halbleiters, d.h. die Hotspot-Temperaturen unter normalen Arbeitsbedingungen.
  • Die extensiven Energien entstammen hauptsächlich von einer gespeicherten DC-Kondensatorladung.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Probleme zu überwinden. Das Ziel wird durch ein Hochleistungssystem nach Anspruch 1 erzielt. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Thema der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Hochleistungssystem bereitgestellt. Es umfasst eine gemeinsame DC-Busversorgung mit Busverbindungen, einen DC-Link-Kondensator, der die beiden Busverbindungen überbrückt, und mindestens zwei Invertermodule, die über die Busverbindungen mit der DC-Busversorgung verbunden sind. Jedes Invertermodul umfasst mindestens eine Inverterzelle mit mindestens einer Freilaufdiode. Die Inverterzellen sind über Inverterzellenverbindungen mit den Busverbindungen verbunden. Gemäß der Erfindung ist eine Schutzdiodenanordnung antiparallel zu dem DC-Link-Kondensator vorgesehen.
  • Das gegenwärtig beschriebene Leistungssystem liefert einen Schutz für die Invertermodule durch Hinzufügen von Schutzdioden zu dem DC-Bus. Durch präzises Auslegen der Schutzdioden an den großen DC-Link-Kondensatoren kann eine Fehlerausbreitung verhindert werden. Die Schutzdioden werden so gewählt, dass sie unter normalen Arbeitsbedingungen keine signifikanten Leistungsverluste besitzen. Sie werden nur während kurzzeitiger Fehlerereignisse aktiv. Dies bedeutet, dass eine passive Kühlung der Schutzdiode genug ist, um Diodentemperaturen stabil zu erhalten.
  • Mit der vorliegenden Erfindung können modulare Invertertopologien und gemeinsame DC-Bussysteme errichtet werden, ohne die Ausbreitung von Invertermodulfehlern zwischen Modulen des gleichen gemeinsamen DC-Bussystems zu riskieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schutzdiodenanordnung eine Diode oder eine Vielzahl von Dioden, die in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet sind.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Impedanz der Schutzdiodenanordnung signifikant kleiner als die Impedanz der Inverterzelle. Die Impedanz der Schutzdiodenanordnung kann um z.B. eine Größenordnung oder mehr kleiner sein als die Impedanz der Inverterzelle.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Impedanz der Schutzdiodenanordnung um 50%, bevorzugt um 10%, der Impedanz der Inverterzelle kleiner.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Inverterzellen einphasig oder mehrphasig an Inverterzellenverbindungen angeschlossen.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Gleichrichtermodul und/oder ein Volumenkondensator an den Busverbindungen angeschlossen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzdiodenanordnung so bemessen, dass ihr Spitzenstrom und ihre i2t-Fähigkeit über denen der Freilaufdiode liegen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzdiodenanordnung parallel zu der Freilaufdiode vorgesehen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. In den Figuren zeigen:
    • 1a: einen Simulationsmodus aus sechs Invertermodulen mit einem Kurzschluss zwischen DC+ und Neutral in dem unteren Invertermodul;
    • 1b: Simulationsergebnisse des Modells in 1a;
    • 2: eine Labormessung, die eine Freilaufdiodenbeschädigung in einem Kurzschlussereignis bestätigt;
    • 3: eine Äquivalenzschaltung des Simulationsmodells von 1a;
    • 4: Simulationsergebnisse, wenn der untere Inverter kurzschließt;
    • 5: eine Äquivalenzschaltung eines kurzgeschlossenen Simulationsmodells;
    • 6: eine Äquivalenzschaltung eines kurzgeschlossenen Modells gemäß der Erfindung;
    • 7a: einen Simulationsmodus aus sechs Invertermodulen mit einem Kurzschluss zwischen DC+ und Neutral in dem unteren Invertermodul und Schutzdioden gemäß der Erfindung;
    • 7b: Simulationsergebnisse des Modells in 7a;
    • 8: eine Äquivalenzschaltung des Simulationsmodells von 7a;
    • 9a: Simulationsergebnisse des Modells in 7a, wenn der untere Inverter kurzschließt, mit zwei Schutzdioden;
    • 9b: Simulationsergebnisse des Modells in 7a, wenn der untere Inverter kurzschließt, mit einer Schutzdiode; und
    • 10: Messergebnisse eines Prototypendesigns mit zwei parallel geschalteten Schutzdioden im Wandlermodul.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Leistungssystemen mit einer gemeinsamen DC-Busversorgung oder einem DC-Link, mit Busverbindungen und mindestens zwei Invertermodulen. Gemäß Angaben aus dem Gebiet und aus dem Labor können, falls ein Invertermodul wie etwa ein Mittelspannungs(MV)-Modul kurzschließt, auch andere benachbarte Module, mit dem gleichen DC-Link verbunden, ebenfalls beschädigt werden. Die benachbarten Phasenmodule werden möglicherweise nicht sofort zerstört, aber wenn sie wiederverwendet werden, werden sie nach einer kurzen Weile versagen. Dieses Problem wird sowohl in Laborumgebungen als auch an Kundenstandorten angetroffen.
  • Obwohl dieses Problem zuerst mit Mittelspannungsinvertern entdeckt wurde, gilt diese sogenannte „Fehlerkaskadierung“ oder „Fehlerausbreitung“ auch für alle Niederspannungs(LV)-Modulsysteme mit verteilten Kapazitäten, die mit dem gleichen DC-Link verbunden sind, und gemeinsamen DC-Bus-geschalteten Ansteuerungen allgemein.
  • Die Folgen einer Fehlerausbreitung von einem MV-Einphasenmodul oder einem LV-Dreiphaseninverter können hohe Reparaturkosten, Begrenzungen bei der Redundanz und verlorene Freiheitsgrade bei der Modulsystemkonstruktion, Linderung von Risiko einer Fehlerausbreitung durch Trennen von DC-Links, was wiederum zu anderen Herausforderungen führen kann, sein. Insbesondere können die Inverter- oder Phasenmodule nicht mit dem gleichen DC-Link verbunden sein, da der Ausfall von einem der Inverter oder Phasenmodule zu der Zerstörung des ganzen Systems führen kann. Deshalb wird das Konstruieren von größeren Systemen, die einen gemeinsamen DC-Link erfordern, schwieriger. Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Überwinden dieser Probleme. Während es üblicher wird, Systeme mit DC-Verteilung bereitzustellen, stellt die vorliegende Erfindung auch sicher, dass zerstörende Kettenreaktionen unter Fehlerbedingungen verhindert werden.
  • 1a zeigt eine Simulation des beschriebenen problematischen Verhaltens eines Leistungssystems. Hier sind sechs MV-Invertermodule PHM1 bis PHM6 in Leistungssystemen gezeigt. Ein Fehler wird bei PHM6 angezeigt. Es hat sich herausgestellt, dass die Fehlerausbreitung unter MV-Phasenmodulen durch sehr große Ströme in den Freilaufdioden FWD verursacht wird, was zu Halbleiterschaden aufgrund extensiver Energien und hoher Sperrschichttemperaturen führt.
  • 1a und 1b präsentieren ein Simulationsbeispiel, bei dem ein idealer Kurzschluss an einem DC-Link stattfindet, mit dem die sechs MV-Phaseninvertermodule PHM1 bis PHM6 verbunden sind. Die Invertermodule PHM1 bis PHM6 sind aufeinander gestapelt mit einem Kurzschluss zwischen DC+ und Neutral in dem untersten Phasenmodul PHM6. 1b liefert die Simulationsergebnisse des Modells in 1a mit einer maximal zulässigen DC-Linkspannung von 4,0 kV.
  • Der maximal zulässige FWD-I2t-Wert für das Halbleitermodul des beispielhaften Invertermoduls PHM6 kann zu einer Zeit tp = 10ms und einer Sperrschichttemperatur von Tvj = 125°C 470 kA2s betragen. Die simulierten I2t-Werte von PHM1, PHM2 und PHM3 überschreiten diesen Wert, und die Komponenten werden somit beschädigt. Da jedoch die FWD-Stromeinkopplung in einer sehr kurzen Zeitspanne von tp << 10ms stattfindet, werden die Freilaufdioden in PHM4 ebenfalls höchstwahrscheinlich beeinträchtigt werden. In diesem Beispiel wird PHM6 durch seinen internen Kurzschluss zerstört.
  • Eine Beeinträchtigung von Freilaufdioden, die unter extensiven Energien aufgrund einer Fehlerausbreitung leiden, ist zudem durch Laborexperimente verifiziert worden. 2 zeigt Labormessungen, die eine Freilaufdiodenbeschädigung in Kurzschlussereignissen bestätigen. Drei MV-Phasenmodule PHM 1 bis PHM 3 sind mit dem gleichen DC-Link verbunden. PHM1 wird kurzgeschlossen und Ströme durch FWDs von PHM2 und PHM3 werden mit DC-Spannungsinkrementen von 500 V gemessen. Der Test stoppte bereits bei 2,5 kVDC, da zulässige FWD-I2t-Werte überschritten werden.
  • 3 zeigt eine Äquivalenzschaltung des Simulationsmodells von 1a. Es verdeutlicht, warum die Freilaufdioden in benachbarten Phasen- oder Invertermodulen solchen großen Energien ausgesetzt werden, was schließlich zur Halbleiterzerstörung führt. Das Simulationsmodell von 1a ist in eine Äquivalenzschaltung von PHM1 zerlegt, das einen Kurzschluss in PHM6 erfährt. 4 zeigt die entsprechenden Simulationsergebnisse, wenn PHM6 kurschließt. Hier ist FWD-I2t gleich 860 kA2s, was zunimmt, falls RSC kleiner ist, z.B. RSC = 0,1 mΩ führt zu FWD-I2t von = 1500 kA2s.
  • 5 zeigt die Äquivalenzschaltung des kurzgeschlossenen Simulationsmodells. Seine Design- und Simulationsergebnisse können wie folgt erläutert werden. Die Invertermodule PHM1 bis PHM 6 können ein oder mehrere bei A und A' angeschlossene Inverter sein. Die Inverterzelle kann bei B und B' angeschlossen einphasig oder mehrphasig sein. Die Inverterzelle kann eine Zweipgel- oder Mehrpegelzelle sein und kann andere Halbleiterschalter als die in 5 gezeigten IGBTs aufweisen. Die Gleichrichtermodule, die Volumenkondensatoren und/oder weitere Komponenten können bei A und A' angeschlossen sein. Die Impedanz Zσ,sc ist die Gesamtimpedanz zwischen dem Invertermodul und dem Kurzschluss. Zσ,i ist die Gesamtimpedanz für die Zellenschleife DC-Link-Kondensator-Inverter. Dies stellt auch Halbleiterdurchlassspannungen dar.
  • Eine typische Ausfallsituation bei einem Hochleistungssystem kann wie folgt auftreten. In einem ersten Schritt kann ein Kurzschluss in dem geladenen DC-Link stattfinden. In einem zweiten Schritt wird sich der DC-Link-Kondensator in den Kurzschluss entladen. Die Kurzschlussimpedanz Zσ,sc ist von überwiegend induktiver Natur, und der Kondensatorstrom wird diese Streuinduktanz laden. Die Kapazitäten und Streuinduktanzen dieser Schleife bilden ein untergedämpftes System 2. Ordnung, und die Kondensatorspannung VDC unterschreitet null, wodurch die Spannungspolarität umgekehrt wird. Die Freilaufdioden FWD in der Inverterzelle werden aufgrund der DC-Link-Spannungsumkehrung damit beginnen, den Kondensatorstrom zu leiten. Dann wird die in der Kurzschlussimpedanz Zσ,sc gespeicherte Energie ihren Strom durch die Freilaufdioden FWD zwingen. Die Kondensatorspannung VDC sowie der Kondensatorstrom werden aufgrund des Verhaltens 2. Ordnung dynamisch um null schwingen. Die Freilaufdioden FWD werden jedoch immer noch Strom leiten, da der Kurzschlussstrom einen Offset erzeugt, um den der Strom der Freilaufdiode FWD schwingt. Falls der Offset aufgrund eines RLC-Verhältnisses nicht vorliegt oder groß genug ist, dann könnten die Halbleiter hypothetisch ebenfalls durch das schnelle Ein- und Ausschalten beschädigt werden. Die Freilaufdioden werden somit während des ganzen Fehlereignisses leitend bleiben, was starke Ströme und Energien bewirkt und möglicherweise zu einer Diodenzerstörung führt. Die gegenwärtig beschriebenen Schritte können mindestens teilweise simultan auftreten.
  • 6 zeigt eine Äquivalenzschaltung eines kurzgeschlossenen Leistungssystems gemäß der Erfindung. Sie ist ähnlich dem unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen bekannten Leistungssystem. Es umfasst alle die in 5 gezeigten Komponenten wie etwa eine gemeinsame DC-Busversorgung mit Busverbindungen A, A', einen DC-Link-Kondensator, der die beiden Busverbindungen A, A' überbrückt, und mindestens zwei Invertermodule, die über die Busverbindungen A, A' mit der DC-Busversorgung verbunden sind.
  • Die Anzahl von Invertermodulen kann so gewählt werden, dass sie der gegebenen Anwendung entsprechen. Jedes Invertermodul umfasst mindestens eine Inverterzelle mit mindestens einer Freilaufdiode FWD. Wieder kann die Anzahl von Inverterzellen und Freilaufdioden FWD für die gegebene Anwendung gewählt werden. Die vorliegende Erfindung kann deshalb für verschiedene Strombereiche leicht skaliert werden, indem einfach die Anzahl erforderlicher Invertermodule eingestellt wird.
  • In 6 ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Invertermodul gezeigt. Seine Inverterzelle ist über Inverterzellenverbindungen B, B' mit den Busverbindungen A, A' verbunden. Die Inverterzelle umfasst zwei Freilaufdioden in Reihe und zwei Halbleiterschalter parallel zu jeder der Freilaufdioden. Das Leistungssystem der vorliegenden Erfindung umfasst deshalb eine Schutzdiodenanordnung, die antiparallel zu dem DC-Link-Kondensator vorgesehen ist. Diese Diodenanordnung kann aus in Reihe und/oder parallel geschalteten Dioden bestehen.
  • Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Fehlersituation tritt eine Fehlersituation des Hochleistungssystems der Erfindung wie folgt auf: In einem ersten Schritt findet ein Kurzschluss wieder in dem geladenen DC-Link statt. In einem zweiten Schritt wird sich der DC-Link-Kondensator in den Kurzschluss entladen. Die Kurzschlussimpedanz Zσ,sc ist überwiegend induktiv, und der Kondensatorstrom wird diese Streuinduktanz laden. Die Kapazitäten und Streuinduktanzen dieser Schleife bilden ein System 2. Ordnung und die Kondensatorspannungspolarität wird umgekehrt. Die Impedanz der Schutzdiode Zσ,p ist idealerweise signifikant kleiner als die Impedanz der Inverterzelle Zσ,i, und nachdem die DC-Link-Spannung umzukehren beginnt, wird die Schutzdiode zu leiten beginnen und somit den Kondensatorstrom klemmen.
    Der Kurzschlussstrom wird durch die Schutzdiode geklemmt, wodurch der Strom durch die Freilaufdioden FWD reduziert und Schaden der FWDs verhindert wird.
  • Ein Maß für die Strombeanspruchung der FWDs kann der I2t-Wert oder der Spitzenstrom sein. Das Ziel besteht darin, entweder den I2t-Wert, den Spitzenstrom oder beide zu reduzieren. Die I2t- oder Spitzenstrombeanspruchung kann zu den zusätzlichen Schutzdioden transferiert werden. Je höher das Verhältnis aus Zσ,i zu Zσ,p ist, um so besser sind die FWDs vor abträglichen Effekten, die aus umgekehrten Strömen resultieren, geschützt. Um den besten Schutzeffekt zu erzielen, muss Zσ,i viel größer als Zσ,p gewählt werden. In diesem Fall fließt der Fehlerstrom meistens durch die Schutzdiode und nicht durch die FWD.
  • Die Schutzdiode kann so bemessen werden, dass ihr Spitzenstrom und die I2t-Fähigkeit größer sind als jene der FWDs. Die Impedanzen Zσ,i und Zσ,p sind vorwiegend induktiv, enthalten aber auch resistive Teile. Die nichtlineare Diodenimpedanz entsprechend dem Vorwärtsspannungsabfall ist in Zσ,i beziehungsweise Zσ,p enthalten.
  • 7a ist ein Simulationsmodell des Bauelements der Erfindung mit sechs aufeinandergestapelten Phasenmodulen und einem Kurzschluss, der zwischen DC+ und Neutral in dem untersten Phasenmodul PHM6 stattfindet. Schutzdioden mit einer kleinen Schleifenstreuinduktanz von z.B. 50 nH werden über alle DC-Link-Kondensatoren hinzugefügt. Die hinzugefügten Schutzdioden sind der Hauptunterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und dem in 1a gezeigten Stand der Technik.
  • 7b zeigt Simulationsergebnisse des Modells von 7a mit einer maximal zulässigen DC-Link-Spannung von 4,0 kV. Die Schutzdioden können gemäß verfügbaren Diodencharakteristika modelliert werden.
  • Das Hinzufügen von Schutzdioden über alle DC-Kondensatoren verhindert, dass die FWDs schädlichen Energien ausgesetzt werden. In dem obigen Beispiel beträgt die Streuinduktanz der Schutzdiodenschleife ungefähr ¼ des FDW-Schleifeninduktanz, d.h. 50 nH gegenüber 200 nH. Dies bewirkt, dass die Schutzdiode die meiste Energie des PHM-Kondensators ableitet, die im Fall dieser DC+-zu-Neutral-Kurzschlussbildung gleich ist E C = 1 2 C V 2 = 1 2 ⋅ 280 u F ⋅ ( 4 k V ) 2 = 2.2 k J
    Figure DE102022115348A1_0001
  • Die maximale Kondensatorenergie Ec kann zum präzisen Bemessen der Schutzdioden verwendet werden. Die durch die Schutzdioden abzuleitende Energie nimmt als ≤ (I2t)/n ab, wobei n die Anzahl von symmetrischen parallelgeschalteten Dioden ist. Die finalen I2t-Werte für die Dioden hängen von der Impedanzmitbenutzung zwischen den verfügbaren Entladeschleifen ab. Dies bedeutet, dass das Verwenden von zwei parallel geschalteten Schutzdioden in dem obigen Beispiel zu einem maximalen Energiewert proportional zu I2tPROT (kA2s) ≤ 720/2 = 360 führt.
  • Die Äquivalenzschaltung von PHM1 mit den höchsten Diodenenergien in 7a ist in 8 dargestellt. Entsprechende Simulationsergebnisse sind in 9a gezeigt, wenn PHM6 mit einer Schutzdiode kurzschließt. Dies führt zu I2tDprot = 720kA2. Gemäß 9b tritt die Kurzschlussbildung mit zwei Schutzdioden auf, was zu I2tDprot = 270kA2s und einem Verhältnis von 2,7x führt. Die Simulationen können durch einen Aufbau mit Schutzdioden leicht verifiziert werden, die in die MV-Phasenmodule integriert sind.
  • Die vorliegende Erfindung kann mit unterschiedlichen Leistungssystemen wie etwa MV-Einphasen-Invertermodulen, gestapelten MV-Dreiphasen-Invertermodulen, modularen LV-Invertermodulen und allen üblichen DC-Bussystemen verwendet werden.
  • Bei Mittelspannungsansteuerungen können die Schutzdioden über alle großen Kondensatoren in dem gemeinsamen DC-Link geschaltet werden, falls ihre gespeicherte Energie ¼ der zulässigen Diodenenergien überschreitet, d.h. proportional zu den I2t-Werten. Die Inverter-FWDs können so gewählt werden, dass die Energie von kleineren Kondensatoren wie etwa z.B. Überspannungsschutzkondensatoren abgeleitet wird.
  • In Niederspannungsansteuerungen können Schutzdioden über alle großen Kondensatoren in dem gemeinsamen DC-Link geschaltet werden, falls ihre gespeicherte Energie ¼ der zulässigen Diodenenergien übersteigt. Falls die Schutzdiodenlösung nicht für sich selber machbar ist, dann kann eine vergrößerte Systemdämpfung verwendet werden, um eine Energieableitung extern zu der Invertereinheit anstatt in den Freilaufdioden zu gestatten.

Claims (8)

  1. Hochleistungssystem, umfassend eine gemeinsame DC-Busversorgung mit Busverbindungen (A, A'), einem DC-Link-Kondensator, der die beiden Busverbindungen (A, A') überbrückt, und mindestens zwei Invertermodulen, die über die Busverbindungen (A, A') mit der DC-Busversorgung verbunden sind, wobei jedes Invertermodul mindestens eine Inverterzelle mit mindestens einer Freilaufdiode (FWD) umfasst, wobei die Inverterzellen über Inverterzellenverbindungen (B, B') mit den Busverbindungen (A, A') verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzdiodenanordnung antiparallel zu dem DC-Link-Kondensator vorgesehen ist.
  2. Hochleistungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzdiodenanordnung eine Diode oder eine Vielzahl von Dioden umfasst, die in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet sind.
  3. Hochleistungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz der Schutzdiodenanordnung (Zσ,p) signifikant unter der Impedanz der Inverterzelle (Zσ,i) liegt.
  4. Hochleistungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz der Schutzdiodenanordnung (Zσ,p) unter 50%, bevorzugt unter 10%, der Impedanz der Inverterzelle (Zσ,i) liegt.
  5. Hochleistungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inverterzellen einphasig oder mehrphasig sind, die an Inverterzellenverbindungen (B, B') verbunden sind.
  6. Hochleistungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gleichrichtermodul und/oder ein Volumenkondensator an den Busverbindungen (A, A') angeschlossen ist.
  7. Hochleistungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzdiodenanordnung so bemessen ist, dass ihr Spitzenstrom und ihre i2t-Fähigkeit über jenen der Freilaufdiode (FWD) liegen.
  8. Hochleistungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzdiodenanordnung parallel zu der Freilaufdiode (FWD) vorgesehen ist.
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