JP7230280B2 - スナバ構成要素を有するスイッチング回路 - Google Patents
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Description
本発明は、一般に、電圧源変換器のスイッチング回路に関する。
ハーフブリッジスイッチング回路などの電圧源変換器に使用されるスイッチング回路は、典型的には、コンデンサ列と並列のスイッチ列を備える。これらのスイッチは、動作中にリンギングを受ける可能性がある。このリンギングは、通常、各スナバと並列にまたは列全体と並列に、スイッチと並列に接続されたスナバ構成要素を使用して減衰される。
本発明の1つの目的は、スナバ構成要素の電圧定格を下げることができるスイッチング回路を提供することである。
-第1のスイッチと第2のスイッチとを備える直列接続されたスイッチ列と、
-少なくとも1つのコンデンサを備えるコンデンサ列と、
-第1のスイッチにおいて、直列接続されたスイッチ列の第1の端部とコンデンサ列の第1の端部とを相互接続する第1の導体と、
-第2のスイッチにおいて、直列接続されたスイッチ列の第2の端部とコンデンサ列の第2の端部とを相互接続する第2の導体と、
-直列接続されたスイッチ列の第1の端部とコンデンサ列の第1の端部との間に接続された第1の構成要素列と、
-直列接続されたスイッチ列の第2の端部とコンデンサ列の第2の端部との間に接続された第2の構成要素列と
を備え、
第1の構成要素列は、第1のスイッチ用の少なくとも1つのスナバ構成要素を備え、第2の構成要素列は、第2のスイッチ用の少なくとも1つのスナバ構成要素を備える。
第1の変形例によれば、第1の構成要素列は、第1のスイッチ用の第1のスナバ抵抗器および第1のスナバコンデンサを備え、第2の構成要素列は、第2のスイッチ用の第2のスナバ抵抗器および第2のスナバコンデンサを備える。
本発明は、添付の図面を参照して以下に説明される。
以下、スイッチング回路の好ましい実施形態について詳細に説明する。
Claims (15)
- 電圧源変換器(10;14)用のスイッチング回路(15)であって、前記スイッチング回路が、
第1および第2のスイッチ(S1,S2)を備える直列接続されたスイッチ列と、
少なくとも1つのコンデンサ(C1)を備えるコンデンサ列と、
前記第1のスイッチ(S1)において、前記直列接続されたスイッチ列の第1の端部と前記コンデンサ列の第1の端部とを相互接続する第1の導体(16)と、
前記第2のスイッチ(S2)において、前記直列接続されたスイッチ列の第2の端部と前記コンデンサ列の第2の端部とを相互接続する第2の導体(18)と、
前記直列接続されたスイッチ列の第1の端部と前記コンデンサ列の第1の端部との間に接続された第1の構成要素列と、
前記直列接続されたスイッチ列の第2の端部と前記コンデンサ列の第2の端部との間に接続された第2の構成要素列と
を備え、
前記第1の構成要素列が、前記第1のスイッチ(S1)用の少なくとも1つのスナバ構成要素(20,22)を備え、前記第2の構成要素列が、前記第2のスイッチ(S2)用の少なくとも1つのスナバ構成要素(24,26)を備える、スイッチング回路(15)。 - 前記第1の構成要素列が、前記第1のスイッチ(S1)用の第1のスナバ抵抗器(20)および第1のスナバコンデンサ(22)を備え、前記第2の構成要素列が、前記第2のスイッチ(S2)用の第2のスナバ抵抗器(24)および第2のスナバコンデンサ(26)を備える、請求項1に記載のスイッチング回路(15)。
- 各スナバコンデンサ(22,26)が、スイッチング素子の列内のスイッチを接続するために使用される対応する前記スイッチ(S1,S2)の端子間の浮遊容量(Cstray)に応じて設定される値を有する、請求項2に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記スナバコンデンサが、前記浮遊容量(Cstray)および減衰係数(ζ)の関数として設定される値を有する、請求項3に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記関数が、前記減衰係数(ζ)の多項式と前記浮遊容量(Cstray)との間の関係を含む、請求項4に記載のスイッチング回路(15)。
- 各スナバ抵抗器(20,24)が、減衰係数(ζ)、対応する前記スイッチ(S1,S2)の端子間の浮遊容量(Cstray)、ならびに前記第1および第2の導体(16,18)を使用して前記スイッチ列と前記コンデンサ列との間に形成されるループの浮遊インダクタンス(Lloop)の関数として設定される値を有し、前記浮遊インダクタンス(Lloop)によってループ浮遊インダクタンスが形成される、請求項3から5のいずれか1項に記載のスイッチング回路(15)。
- 抵抗値が、前記減衰係数(ζ)に基づく第1の式と、前記浮遊容量(Cstray)で除算した前記ループ浮遊インダクタンス(Lloop)に基づく第2の式との組み合わせとして設定される、請求項6に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記第1の式が、前記減衰係数(ζ)の多項式の逆数であり、前記第2の式が、前記浮遊容量(Cstray)で除算した前記浮遊インダクタンス(Lloop)と、前記減衰係数(ζ)のさらなる多項式との平方根に基づく、請求項7に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記減衰係数(ζ)が固定値として設定され、0.25および0.45の範囲から選択され、有利には0.35として設定される、請求項4から8のいずれか1項に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記減衰係数(ζ)が、前記第1および第2の構成要素列の浮遊インダクタンス(Lsnub)と、前記ループ浮遊インダクタンス(Lloop)との間の商(q)に基づいて設定される、請求項6から8のいずれか1項に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記減衰係数(ζ)が、前記商(q)で最大化される絶対減衰係数に対応する前記減衰係数である、請求項10に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記絶対減衰係数が、前記スイッチング回路のインピーダンスの多項式内の少なくとも1つの極に基づいて得られる、請求項11に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記減衰係数(ζ)が、前記商(q)で最大化される減衰係数である、請求項10に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記スイッチング回路が2レベル変換器(14)である、請求項1から13のいずれか1項に記載のスイッチング回路(15)。
- 前記スイッチング回路が、モジュール式マルチレベル変換器(10)のセルである、請求項1から13のいずれか1項に記載のスイッチング回路(15)。
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