JP2013192375A - Three-level power converter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-level power converter that has a stack structure capable of reducing a surge voltage more.SOLUTION: In an inverter bridge of one phase comprising switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, freewheeling diodes DF1, DF2, DF3, DF4 and clamp diodes DP, DN, the switching element Q1, the clamp diode DP, the clamp diode DN and the switching element Q4 are pressure-connected in order from a positive potential side to form a first stack, the freewheeling diode DF1, the freewheeling diode DF2 and the switching element Q3 are pressure-connected in order from the positive potential side to form a second stack, and the freewheeling diode DF4, the freewheeling diode DF3 and the switching element Q2 are pressure-connected in order from a negative potential side to form a third stack.

Description

この発明は、改良されたスタック構成を使用した3レベル電力変換器に関する。   The present invention relates to a three-level power converter using an improved stack configuration.

通常の電力変換器においては、スイッチング素子を遮断したときにサージ電圧が発生し、遮断する電流に応じてサージ電圧も上昇していく。特に圧接型のスイッチング素子を適用する大容量の電力変換器では、サージ電圧を素子定格範囲内に収めるために、遮断できる電流または、素子印加電圧が限られていた。圧接型のスイッチング素子を適用する大容量の電力変換器の代表は3レベル電力変換器であるが、この場合の変換器のスイッチングレグ1相分のスタック構成は、通常主スイッチング素子とクランプダイオードとで1本のスタック、フライホイールダイオードで1本のスタックとし、計2本のスタックから成っている(例えば特許文献1参照。)。   In a normal power converter, a surge voltage is generated when the switching element is cut off, and the surge voltage increases in accordance with the cut-off current. In particular, in a large-capacity power converter to which a pressure contact type switching element is applied, the current that can be cut off or the element applied voltage is limited in order to keep the surge voltage within the element rated range. A representative of a large-capacity power converter to which the pressure-contact type switching element is applied is a three-level power converter. In this case, the stack configuration for one phase of the switching leg of the converter is usually a main switching element, a clamp diode, 1 stack and one flywheel diode stack, and a total of two stacks (see, for example, Patent Document 1).

特許第4582629号明細書(第4−6頁、図1)Japanese Patent No. 4582629 (page 4-6, FIG. 1)

サージ電圧を抑制するには、配線インダクタンスを低減する必要があるが、特許文献1に示された一般的な3レベル電力変換器のスタック構成においては、上述のスイッチング素子を遮断したときにサージ電圧を低減するには限界があった。この理由は、通常のスタック構成では、低減できる配線インダクタンスに構造上、配置上の限界があるためである。   In order to suppress the surge voltage, it is necessary to reduce the wiring inductance. However, in the stack configuration of a general three-level power converter disclosed in Patent Document 1, the surge voltage is cut off when the switching element is cut off. There was a limit to reducing this. This is because, in a normal stack configuration, the wiring inductance that can be reduced has a structural and layout limitation.

本発明は上記問題点に鑑みて為されたもので、よりサージ電圧を低減することが可能なスタック構成を備えた3レベル電力変換器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a three-level power converter having a stack configuration capable of further reducing a surge voltage.

上記目的を達成するために、本発明の3レベル電力変換器は、正電位、負電位及び中間電位の3つの直流電位端子と、交流出力端子とを有する1相分の3レベルインバータブリッジ3組から構成される3レベル電力変換器であって、前記3レベルインバータブリッジの1相分は、コレクタが前記正電位端子に接続された第1のスイッチング素子と、コレクタが前記第1のスイッチング素子のエミッタに接続された第2のスイッチング素子と、コレクタが前記第3のスイッチング素子のエミッタに接続された第3のスイッチング素子と、コレクタが前記第3のスイッチング素子のエミッタに接続され、エミッタが前記負電位端子に接続された第4のスイッチング素子と、前記中間電位端子から前記第1のスイッチング素子のエミッタに電流を流す方向に接続された第1のクランプダイオードと、前記第3のスイッチング素子のエミッタから前記中間電位に電流を流す方向に接続された第2のクランプダイオードと、前記第1乃至第4のスイッチング素子の夫々に逆並列に接続された第1、第2、第3及び第4のフライホイールダイオードとを有し、前記第1のスイッチング素子、前記第1のクランプダイオード、前記第2のクランプダイオード及び前記第4のスイッチング素子を、順に正電位側から圧接して第1のスタックを形成し、前記第1のフライホイールダイオード、前記第2のフライホイールダイオード及び前記第3のスイッチング素子を、順に正電位側から圧接して第2のスタックを形成し、前記第4のフライホイールダイオード、前記第3のフライホイールダイオード及び前記第2のスイッチング素子を、順に負電位側から圧接して第3のスタックを形成したことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the three-level power converter of the present invention comprises three sets of three-level inverter bridges for one phase having three DC potential terminals of positive potential, negative potential and intermediate potential, and an AC output terminal. The one-phase portion of the three-level inverter bridge includes a first switching element whose collector is connected to the positive potential terminal, and a collector which is the first switching element. A second switching element connected to the emitter; a third switching element having a collector connected to the emitter of the third switching element; a collector connected to the emitter of the third switching element; A fourth switching element connected to the negative potential terminal, and a current to flow from the intermediate potential terminal to the emitter of the first switching element. A first clamp diode connected in a direction, a second clamp diode connected in a direction in which a current flows from the emitter of the third switching element to the intermediate potential, and the first to fourth switching elements. First, second, third, and fourth flywheel diodes connected in anti-parallel to each other, the first switching element, the first clamp diode, the second clamp diode, and the The fourth switching element is sequentially pressed from the positive potential side to form a first stack, and the first flywheel diode, the second flywheel diode, and the third switching element are sequentially connected to the positive potential. Pressure-welded from the side to form a second stack, the fourth flywheel diode, the third flywheel diode and Said second switching element, is characterized in that the formation of the third stack sequentially pressed from the negative potential side.

この発明によれば、よりサージ電圧を低減することが可能なスタック構成を備えた3レベル電力変換器を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a three-level power converter having a stack configuration that can further reduce a surge voltage.

本発明に係る3レベル電力変換器の1相分の回路構成図。The circuit block diagram for 1 phase of the 3 level power converter which concerns on this invention. 本発明に係る3レベル電力変換器の1相分のスタック構成図。FIG. 3 is a stack configuration diagram for one phase of the three-level power converter according to the present invention. 図2相当の比較図(A)。The comparison figure (A) equivalent to FIG. 図2相当の比較図(B)。The comparison figure (B) equivalent to FIG. 本発明に係る3レベル電力変換器の1相分のスタックの配置模式図。The arrangement schematic diagram of the stack for one phase of the three level power converter concerning the present invention.

以下、図1乃至図4を参照して本発明に係る3レベル電力変換器について説明する。   Hereinafter, a three-level power converter according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は本発明の一実施例に係る3レベル電力変換器の1相分の回路構成図である。図1(a)は従来の記載方法による回路構成図、図1(b)は本発明の3レベル電力変換器の1相分のスタック構成を意識した記載方法による回路構成図である。   FIG. 1 is a circuit configuration diagram for one phase of a three-level power converter according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a circuit configuration diagram according to a conventional description method, and FIG. 1B is a circuit configuration diagram according to a description method in consideration of the stack configuration for one phase of the three-level power converter of the present invention.

図1(a)において、正電位端子P、負電位端子N及び中間電位端子Cから3レベルの直流電圧が与えられる。正電位端子Pと負電位端子Nの間には、スイッチング素子(自己消弧型半導体素子)Q1、Q2、Q3及びQ4の直列回路が接続されている。また、スイッチング素子Q1、Q2、Q3及びQ4にはフライホイールダイオードDF1、DF2、DF3及びDF4が夫々逆並列に接続されている。クランプダイオードDPは、中間電位端子Cから直列接続されたスイッチング素子Q1及びQ2の接続点に向けて電流を流す方向に接続され、またクランプダイオードDNは、直列接続されたスイッチング素子Q3及びQ4の接続点から中間電位端子Cに向けて電流を流す方向に接続されている。尚、端子ACは図示しない負荷に接続される出力端子である。このように接続された回路は電力変換器のインバータブリッジの1相分として動作する。   In FIG. 1A, a three-level DC voltage is applied from a positive potential terminal P, a negative potential terminal N, and an intermediate potential terminal C. Between the positive potential terminal P and the negative potential terminal N, a series circuit of switching elements (self-extinguishing semiconductor elements) Q1, Q2, Q3, and Q4 is connected. Further, flywheel diodes DF1, DF2, DF3, and DF4 are connected in antiparallel to the switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4, respectively. The clamp diode DP is connected in a direction in which a current flows from the intermediate potential terminal C toward the connection point of the switching elements Q1 and Q2 connected in series, and the clamp diode DN is connected to the switching elements Q3 and Q4 connected in series. They are connected in a direction in which current flows from the point toward the intermediate potential terminal C. The terminal AC is an output terminal connected to a load (not shown). The circuit thus connected operates as one phase of the inverter bridge of the power converter.

次に図2(b)について説明する。図2(b)においては、中央部に正電位端子Pと負電位端子Nの間に設けられた、スイッチング素子Q1、クランプダイオードDP、クランプダイオードDN及びスイッチング素子Q4から構成される直列回路を図示している。そして、図面に向かって左側には、正電位端子Pと、クランプダイオードDNとスイッチング素子Q4の接続点の間に設けられた、フライホイールダイオードDF1、DF2及びスイッチング素子Q3から構成される直列回路が、また、図面に向かって右側には、スイッチング素子Q1とクランプダイオードDPの接続点と、負電位端子Nの間に設けられた、スイッチング素子Q2、フライホイールダイオードDF3、DF4から構成される直列回路が図示されている。   Next, FIG. 2B will be described. In FIG. 2B, a series circuit including a switching element Q1, a clamp diode DP, a clamp diode DN, and a switching element Q4 provided between the positive potential terminal P and the negative potential terminal N in the center is illustrated. Show. On the left side of the figure, a series circuit composed of flywheel diodes DF1 and DF2 and switching element Q3 provided between the positive potential terminal P and the connection point of the clamp diode DN and switching element Q4. Further, on the right side of the drawing, a series circuit including a switching element Q2 and flywheel diodes DF3 and DF4 provided between the connection point of the switching element Q1 and the clamp diode DP and the negative potential terminal N. Is shown.

そして、スイッチング素子Q3とフライホイールダイオードDF1の接続点と、端子ACとを接続線1で接続する。これによって図1(b)に示した回路構成は電気回路として図1(a)の回路構成と等価となる。   Then, the connection point between the switching element Q3 and the flywheel diode DF1 and the terminal AC are connected. As a result, the circuit configuration shown in FIG. 1B is equivalent to the circuit configuration shown in FIG.

図2は図1(b)に示した回路構成の模式構造図である。図2において、スイッチング素子Q1、クランプダイオードDP、クランプダイオードDN及びスイッチング素子Q4から構成される直列回路をスタック(直列圧接体)2Aとし、串状に重ねて一体で圧接する構造とする。同様に、フライホイールダイオードDF1、DF2及びスイッチング素子Q3から構成される直列回路をスタック2B、スイッチング素子Q2、フライホイールダイオードDF3、DF4から構成される直列回路をスタック2Cとする。各々のスタックの半導体素子に付属するフィンを白抜き矩形で示し、これらのフィン間及び入出力の配線導体を網掛けで図示した。そして図2においてはこれらのフィン及び配線導体は、それらのインダクタンスを同時に表示している。以下、図2における各スイッチング素子に印加される電流遮断時のサージ電圧を支配する遮断ループのインダクタンスについて解析する。   FIG. 2 is a schematic structural diagram of the circuit configuration shown in FIG. In FIG. 2, a series circuit including a switching element Q1, a clamp diode DP, a clamp diode DN, and a switching element Q4 is referred to as a stack (series press contact body) 2A, and is configured to be integrally pressed in a skewer shape. Similarly, a series circuit composed of flywheel diodes DF1, DF2 and switching element Q3 is referred to as stack 2B, and a series circuit composed of switching element Q2, flywheel diodes DF3, DF4 is referred to as stack 2C. Fins attached to the semiconductor elements of each stack are shown by white rectangles, and the wiring conductors between these fins and input / output are shown by shading. In FIG. 2, these fins and wiring conductors simultaneously display their inductances. Hereinafter, the inductance of the interruption loop that governs the surge voltage at the time of interruption of the current applied to each switching element in FIG. 2 will be analyzed.

解析に当たっては、実際の測定値を近似し、配線インダクタンスを20nH、フィンインダクタンスを5nHとする。   In the analysis, an actual measurement value is approximated, and the wiring inductance is set to 20 nH and the fin inductance is set to 5 nH.

まず、スイッチング素子Q1の電流遮断を考える。このときの遮断ループはP→Q1→DP→Cとなり、ループインダクタンスLQ1は、LQ1=20nH+5nH+5nH+5nH+20nH=55nHとなる。   First, consider the current interruption of the switching element Q1. The cutoff loop at this time is P → Q1 → DP → C, and the loop inductance LQ1 is LQ1 = 20 nH + 5 nH + 5 nH + 5 nH + 20 nH = 55 nH.

次に、スイッチング素子Q2の遮断ループはDP→Q2→DF3→DF4→Nとなり、従ってループインダクタンスLQ2は、LQ2=20nH+5nH+5nH+20nH+5nH+5nH+5nH+5nH+20nH+5nH+20nH=115nHとなる。   Next, the cut-off loop of the switching element Q2 is DP → Q2 → DF3 → DF4 → N. Therefore, the loop inductance LQ2 is LQ2 = 20nH + 5nH + 5nH + 20nH + 5nH + 5nH + 5nH + 5nH + 20nH + 5nH + 20nH = 115 nH.

次に、スイッチング素子Q3の遮断ループはP→DF1→DF2→Q3→DN→Cとなり、従ってループインダクタンスLQ3は、LQ3=20nH+5nH+20nH+5nH+5nH+5nH+5nH+20nH+5nH+5nH+20nH=115nHとなる。   Next, the cut-off loop of the switching element Q3 is P → DF1 → DF2 → Q3 → DN → C. Therefore, the loop inductance LQ3 is LQ3 = 20nH + 5nH + 20nH + 5nH + 5nH + 5nH + 5nH + 20nH + 5nH + 5nH +20 nH = 115 nH.

そして、スイッチング素子Q4の遮断ループはN→Q4→DN→Cとなり、従ってループインダクタンスLQ4は、LQ4=20nH+5nH+5nH+5nH+20nH=55nHとなる。   The cutoff loop of the switching element Q4 is N → Q4 → DN → C. Therefore, the loop inductance LQ4 is LQ4 = 20 nH + 5 nH + 5 nH + 5 nH + 20 nH = 55 nH.

ここで、遮断ループ内の電流が別スタックに向けて流れる場合には、電流はフィンに対して横方向に流れるため、冷却フィンの配線インダクタンスは増大する。その場合の配線インダクタンスを、倍の値の10nHと補正した場合、各々のループインダクタンスは以下となる。   Here, when the current in the interruption loop flows toward another stack, the current flows in the lateral direction with respect to the fin, and thus the wiring inductance of the cooling fin increases. When the wiring inductance in that case is corrected to a double value of 10 nH, each loop inductance is as follows.

LQ1=20nH+5nH+5nH+10nH+20nH=65nH・・・(1)
LQ2=20nH+10nH+10nH+20nH+10nH+5nH+5nH+10nH+20nH+10nH+20nH=140nH・・・(2)
LQ3=20nH+10nH+20nH+10nH+5nH+5nH+10nH+20nH+10nH+10nH+20nH=140nH・・・(3)
LQ4=20nH+5nH+5nH+10nH+20nH=60nH・・・(4)
図3は、図2の場合の上記のループインダクタンスを評価するための比較図(A)であり、図1(a)に示した回路構成の模式構造図を示す。従って中央部がスイッチング素子のスタック、向かって右側がフライホイールダイオードのスタック、左側がクランプダイオードのスタックである。この図3のスタック構成において、上記と同様フィンインダクタンスを補正したループインダクタンスLQ1A、LQ2A、LQ3A、LQ4Aを求めると、以下となる。
LQ1 = 20nH + 5nH + 5nH + 10nH + 20nH = 65nH (1)
LQ2 = 20nH + 10nH + 10nH + 20nH + 10nH + 5nH + 5nH + 10nH + 20nH + 10nH + 20nH = 140nH (2)
LQ3 = 20nH + 10nH + 20nH + 10nH + 5nH + 5nH + 10nH + 20nH + 10nH + 10nH + 20nH = 140nH (3)
LQ4 = 20nH + 5nH + 5nH + 10nH + 20nH = 60nH (4)
FIG. 3 is a comparative diagram (A) for evaluating the loop inductance in the case of FIG. 2, and shows a schematic structural diagram of the circuit configuration shown in FIG. 1 (a). Therefore, the central portion is a stack of switching elements, the right side is a stack of flywheel diodes, and the left side is a stack of clamp diodes. In the stack configuration of FIG. 3, the loop inductances LQ1A, LQ2A, LQ3A, and LQ4A obtained by correcting the fin inductance as described above are obtained as follows.

LQ1A=20nH+5nH+10nH+20nH+10nH+10nH+20nH=95nH・・・(5)
LQ2A=20nH+10nH+10nH+20nH+10nH+10nH+20nH+10nH+5nH+10nH+20nH+10nH+20nH=175nH・・・(6)
LQ3A=20nH+10nH+20nH+10nH+5nH+10nH+20nH+10nH+10nH+20nH+10nH+10nH+20nH=175nH・・・(7)
LQ4A=20nH+5nH+10nH+20nH+10nH+10nH+20nH=95nH・・・(8)
以上の(1)乃至(8)式より、LQ1<LQ1A、LQ2<LQ2A、LQ3<LQ3A、LQ4<LQ4Aが成立するので図2に示したスタック構成は、図3のスタック構成より全てのループインダクタンスが低減していることが分かる。
LQ1A = 20nH + 5nH + 10nH + 20nH + 10nH + 10nH + 20nH = 95nH (5)
LQ2A = 20nH + 10nH + 10nH + 20nH + 10nH + 10nH + 20nH + 10nH + 5nH + 10nH + 20nH + 10nH + 20nH = 175nH (6)
LQ3A = 20nH + 10nH + 20nH + 10nH + 5nH + 10nH + 20nH + 10nH + 10nH + 20nH + 10nH + 10nH + 20nH = 175nH (7)
LQ4A = 20nH + 5nH + 10nH + 20nH + 10nH + 10nH + 20nH = 95nH (8)
From the above formulas (1) to (8), LQ1 <LQ1A, LQ2 <LQ2A, LQ3 <LQ3A, and LQ4 <LQ4A are established. Therefore, the stack configuration shown in FIG. It can be seen that is reduced.

次に、図4はやはりループインダクタンスを評価するための比較図(B)である。図3においては、クランプダイオードのスタックをスイッチング素子のスタックに取り込み、2本のスタック構成としている。図4の斜線ハッチング部は絶縁物を示す。   Next, FIG. 4 is also a comparative diagram (B) for evaluating the loop inductance. In FIG. 3, the stack of clamp diodes is taken into the stack of switching elements to form a two-stack configuration. The hatched portion in FIG. 4 indicates an insulator.

この図4のスタック構成において、フィンインダクタンスを補正したループインダクタンスLQ1B、LQ2B、LQ3B、LQ4Bを求めると以下となる。但し、スタックの連結インダクタンスは実際の構造に合わせて40nHとしている。   In the stack configuration of FIG. 4, the loop inductances LQ1B, LQ2B, LQ3B, and LQ4B corrected for the fin inductance are as follows. However, the connection inductance of the stack is 40 nH according to the actual structure.

LQ1B=20nH+10nH+40nH+10nH+10nH+40nH+10nH+10nH+20nH=170nH・・・(9)
LQ2B=20nH+10nH+10nH+40nH+10nH+10nH+40nH+10nH+5nH+10nH+20nH=185nH・・・(10)
LQ3B=20nH+10nH+10nH+40nH+10nH+10nH+40nH+10nH+5nH+10nH+20nH=185nH・・・(11)
LQ4B=20nH+10nH+40nH+10nH+10nH+40nH+10nH+10nH+20n=170nH・・・(12)
以上(1)乃至(4)式及び(9)乃至(12)式より、LQ1<LQ1B、LQ2<LQ2A、LQ3<LQ3B、LQ4<LQ4Bが成立するので、図2に示したスタック構成は、図4のスタック構成より全てのループインダクタンスが低減していることが分かる。
LQ1B = 20nH + 10nH + 40nH + 10nH + 10nH + 40nH + 10nH + 10nH + 20nH = 170nH (9)
LQ2B = 20nH + 10nH + 10nH + 40nH + 10nH + 10nH + 40nH + 10nH + 5nH + 10nH + 20nH = 185nH (10)
LQ3B = 20nH + 10nH + 10nH + 40nH + 10nH + 10nH + 40nH + 10nH + 5nH + 10nH + 20nH = 185nH (11)
LQ4B = 20nH + 10nH + 40nH + 10nH + 10nH + 40nH + 10nH + 10nH + 20n = 170nH (12)
From the above formulas (1) to (4) and (9) to (12), LQ1 <LQ1B, LQ2 <LQ2A, LQ3 <LQ3B, and LQ4 <LQ4B are established, so the stack configuration shown in FIG. It can be seen from the stack configuration of 4 that all loop inductances are reduced.

図5は図2に示した本発明のスタック構成の配置を示す模式図であり、スタック2A、2B及び2Cを中心線が垂直方向となるように盤内に配置した場合の平面図を示している。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement of the stack configuration of the present invention shown in FIG. 2, showing a plan view when the stacks 2A, 2B, and 2C are arranged in the panel so that the center line is in the vertical direction. Yes.

図2において、接続線1はスタック2Bとスタック2Cを連結するが、配置によってはスタック2Aが邪魔になり接続線1がスタック2Aを迂回することになる。これに対して、図5に示すように、スタック2A、2B及び2Cの中心線が空間的に並行になるように且つ接続線1がスタック2Aを迂回しないようにずらして、すなわち平面的に三角状になるように配置すれば、ループインダクタンスの増大を防ぐことが可能となる。 In FIG. 2, the connection line 1 connects the stack 2B and the stack 2C, but depending on the arrangement, the stack 2A becomes an obstacle and the connection line 1 bypasses the stack 2A. In contrast, as shown in FIG. 5, the stacks 2A, 2B, and 2C are shifted so that the center lines of the stacks 2A, 2B, and 2C are spatially parallel and so that the connection line 1 does not bypass the stack 2A. If it arrange | positions so that it may become a shape, it will become possible to prevent the increase in loop inductance.

1 接続線
2A、2B、2C スタック(直列圧接体)
Q1、Q2、Q3、Q4 スイッチング素子(自己消弧型半導体素子)
DF1、DF2、DF3、DF4 フライホイールダイオード
DP、DN クランプダイオード
1 Connection line 2A, 2B, 2C Stack (series pressure contact)
Q1, Q2, Q3, Q4 Switching element (self-extinguishing semiconductor element)
DF1, DF2, DF3, DF4 Flywheel diode DP, DN Clamp diode

Claims (2)

正電位、負電位及び中間電位の3つの直流電位端子と、交流出力端子とを有する1相分の3レベルインバータブリッジ3組から構成される3レベル電力変換器であって、
前記3レベルインバータブリッジの1相分は、
コレクタが前記正電位端子に接続された第1のスイッチング素子と、
コレクタが前記第1のスイッチング素子のエミッタに接続された第2のスイッチング素子と、
コレクタが前記第3のスイッチング素子のエミッタに接続された第3のスイッチング素子と、
コレクタが前記第3のスイッチング素子のエミッタに接続され、エミッタが前記負電位端子に接続された第4のスイッチング素子と、
前記中間電位端子から前記第1のスイッチング素子のエミッタに電流を流す方向に接続された第1のクランプダイオードと、
前記第3のスイッチング素子のエミッタから前記中間電位に電流を流す方向に接続された第2のクランプダイオードと、
前記第1乃至第4のスイッチング素子の夫々に逆並列に接続された第1、第2、第3及び第4のフライホイールダイオードと
を有し、
前記第1のスイッチング素子、前記第1のクランプダイオード、前記第2のクランプダイオード及び前記第4のスイッチング素子を、順に正電位側から圧接して第1のスタックを形成し、
前記第1のフライホイールダイオード、前記第2のフライホイールダイオード及び前記第3のスイッチング素子を、順に正電位側から圧接して第2のスタックを形成し、
前記第4のフライホイールダイオード、前記第3のフライホイールダイオード及び前記第2のスイッチング素子を、順に負電位側から圧接して第3のスタックを形成したことを特徴とする3レベル電力変換器。
A three-level power converter composed of three sets of three-level inverter bridges for one phase having three DC potential terminals of positive potential, negative potential and intermediate potential, and an AC output terminal,
One phase of the three-level inverter bridge is
A first switching element having a collector connected to the positive potential terminal;
A second switching element having a collector connected to the emitter of the first switching element;
A third switching element having a collector connected to the emitter of the third switching element;
A fourth switching element having a collector connected to the emitter of the third switching element and an emitter connected to the negative potential terminal;
A first clamp diode connected in a direction in which a current flows from the intermediate potential terminal to the emitter of the first switching element;
A second clamp diode connected in a direction in which a current flows from the emitter of the third switching element to the intermediate potential;
First, second, third and fourth flywheel diodes connected in anti-parallel to each of the first to fourth switching elements;
The first switching element, the first clamp diode, the second clamp diode, and the fourth switching element are sequentially pressed from the positive potential side to form a first stack;
The first flywheel diode, the second flywheel diode, and the third switching element are sequentially pressed from the positive potential side to form a second stack,
A three-level power converter, wherein the fourth flywheel diode, the third flywheel diode, and the second switching element are sequentially pressed from the negative potential side to form a third stack.
前記第1のスタック、第2のスタック及び第3のスタックの中心線が空間的に並行になるように且つ第2のスタックと第3のスタックを連結する接続線が第1のスタックを迂回しないようにずらして配置したことを特徴とする請求項1に記載の3レベル電力変換器。   Connection lines connecting the second stack and the third stack do not bypass the first stack so that the center lines of the first stack, the second stack, and the third stack are spatially parallel to each other. The three-level power converter according to claim 1, wherein the three-level power converter is arranged so as to be shifted.
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