SE524477C2 - Arrangement for an electric converter - Google Patents

Arrangement for an electric converter

Info

Publication number
SE524477C2
SE524477C2 SE0102779A SE0102779A SE524477C2 SE 524477 C2 SE524477 C2 SE 524477C2 SE 0102779 A SE0102779 A SE 0102779A SE 0102779 A SE0102779 A SE 0102779A SE 524477 C2 SE524477 C2 SE 524477C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
snubber
diode
capacitance
inductor
terminal
Prior art date
Application number
SE0102779A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0102779D0 (en
SE0102779L (en
Inventor
Manuel Roberto Rojas Romero
Original Assignee
Emerson Energy Systems Ab
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 Emerson Energy Systems Ab filed Critical Emerson Energy Systems Ab
Priority to SE0102779A priority Critical patent/SE524477C2/en
Publication of SE0102779D0 publication Critical patent/SE0102779D0/en
Priority to PCT/SE2002/001469 priority patent/WO2003017457A1/en
Publication of SE0102779L publication Critical patent/SE0102779L/en
Publication of SE524477C2 publication Critical patent/SE524477C2/en

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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34Snubber circuits
    • 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
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/125Avoiding or suppressing excessive transient voltages or currents
    • 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
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34Snubber circuits
    • H02M1/346Passive non-dissipative snubbers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

A converter, adapted to be connected to a three-phase input voltage system (V1, V2, V3), comprising a first terminal (P) and a second terminal (N) of a DC voltage output is presented. It comprises for each phase of the input voltage system, two boost diodes (DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6), a switch (S1, S2, S3) and a snubber circuit (1, 2, 3). For each phase, a snubber inductor (L11, L12, L13) in series with each switch (1,2,3) reduces the current rising rate at the turn-on instant. When the switch (1,2,3) is turned-off a capacitor (C12, C13, C22, C23, C32, C33) delays the voltage rising by diverting the current that is circulating through the switch. The invention presents a very efficient converter having only one inductor per snubber circuit, which saves both space and cost.

Description

'20 524 477 = a: . | . « . ~ n c a . . ø « | n u' 2 varande artikeln tillåter inte styrning av utgångsspänning, och den harmoniska dis- torsionen kan öka om switcharnas ledvinkel är vald att avvika mer än 30 grader. '20 524 477 = a:. | . «. ~ n c a. . ø «| The current article does not allow control of output voltage, and the harmonic distortion can increase if the articulation angle of the switches is chosen to deviate more than 30 degrees.

Därför är de applikationer med denna typ av styrning begränsade.Therefore, the applications with this type of control are limited.

För att förbättra vågfonnen hos linjeströmmen och styrbarheten av trefasomvandla- ren, används vanligen pulsbreddsrnodulation (PWM). Ingångsströmmen styrs genom att variera pulsbredden hos switchenheterna, vilka vanligen arbetar vid hög fre- kvens.To improve the waveform of the line current and the controllability of the three-phase converter, pulse width modulation (PWM) is usually used. The input current is controlled by varying the pulse width of the switch units, which usually operate at a high frequency.

För att reducera förlustenergin i switchenheten vid kommuteringstillfallet behövs en s.k. ”snubber”-krets ("transientbegränsarkretsÜ, som begränsar ström- och spän- ningsstighastigheten vid respektive tillslagstid och frånslagstid. En fördel med ”snubberïkretsar är att de kan minska EMI ( elektromagnetisk interferens) förorsa- kad av svifitchfunktionen i omvandlaren.In order to reduce the loss energy in the switch unit during the commutation event, a so-called "Snubber" circuit ("transient limiter circuitÜ"), which limits the current and voltage rise velocity at the respective switch-on time and switch-off time. An advantage of "snubber circuits" is that they can reduce the EMI (electromagnetic interference) caused by the svifitch function in the converter.

Resonansomvandlare med konstant frekvens kombinerar avstämningsmetoder för lågförlustomswitchning med PWM för styming.Constant frequency resonant transducers combine tuning methods for low loss switching with PWM for control.

Passiva ”snubbers” är att föredraga framför aktiva ”snubbers”, eftersom inga ytterli- gare aktiva komponenter behövs, härigenom minskar kostnad och komplexitet, och ökar robusthet och pålitlighet.Passive “snubbers” are preferable to active “snubbers”, as no additional active components are needed, thereby reducing cost and complexity, and increasing robustness and reliability.

Fig 1 visar en krets på en passiv snubber för en trenivå AC-DC-omvandlare, vilken krets introducerats i [C, Cruz och I. Barbi ” A passive lossless snubber for the high power factor unidirectional three-phase three-level rectifier”, Proceedings of IE- CON'99, Vol.2, sid. 909-914, 1999]. Snubbem begränsar efterledningsströmmens och switchspänningens tillväxtvärde endast med passiva komponenter. Omvandla- ren har en hög verkningsgrad och snubbern är i huvudsak förlustfri. Emellertid krä- ver snubbern ett relativt stort antal passiva komponenter. Detta bidrager inte bara till en hög tillverkningskostnad, utan också stor area på mönsterkortet, som i sin tur bi- 524 477 3 drager till en stor systemstorlek och relativt liten effekttäthet. Energien på grund av tillslags- och frånslagsprocessen är först lagrad i ett induktivt respektive ett kapacitivt element och matas därefter till lasten och bidrager till den s.k. förlustfria kommuteringen.Fig. 1 shows a circuit on a passive snubber for a three-level AC-DC converter, which circuit was introduced in [C, Cruz and I. Barbi "A passive lossless snubber for the high power factor unidirectional three-phase three-level rectifiers", Proceedings of IE- CON'99, Vol.2, p. 909-914, 1999]. The dubber limits the growth value of the conduction current and the switching voltage only with passive components. The converter has a high efficiency and the snubber is mainly lossless. However, the dude requires a relatively large number of passive components. This not only contributes to a high manufacturing cost, but also to a large area on the printed circuit board, which in turn contributes to a large system size and relatively low power density. The energy due to the switch-on and switch-off process is first stored in an inductive and a capacitive element, respectively, and is then fed to the load and contributes to the so-called lossless commutation.

SAMMANFATTNING Ett syfte med uppfinningen är att presentera en enkelriktad trenivåomvandlare, som har samma fördelar som tidigare kända omvandlare och som har högre effekttäthet.SUMMARY One purpose of the invention is to present a unidirectional three-level converter, which has the same advantages as previously known converters and which has a higher power density.

Ett annat syfte med uppfinningen är att presentera en enkelriktad trenivåomvandlare med hög effekttäthet och låg elektromagnetisk interferens.Another object of the invention is to present a unidirectional three-level converter with high power density and low electromagnetic interference.

Dessa syften realiseras med en omvandlare, av inledningsvis avgivet slag, som har de kännetecknande egenskaperna i krav 1.These objects are realized with a converter, of an initial type, which has the characterizing features of claim 1.

”Snubbefïinduktom i serie med varje switchelement reducerar, under operation, stigtiden för strömmen vid switchens tillslag, så att tillslagsövergången sker initialt vid noll och sedan med långsamt stigande ström. Den är ansluten mellan samman- kopplingen med två spardioder och en dubbelriktad switch, och förhindrar den skadliga effekten som spardiodens brytströmmar har på switcharna.The snub inductor in series with each switch element reduces, during operation, the rise time of the current at the switch on, so that the switch-on transition takes place initially at zero and then with a slowly rising current. It is connected between the connection with two saving diodes and a bidirectional switch, and prevents the harmful effect that the saving current of the saving diode has on the switches.

I enlighet med uppfinningen används bara en induktor för att förhindra den reverse- rade återvinningsströmmen för båda spardioderna i varje fas. Sålunda användes samma induktor i ingångsspänningens både positiva och negativa halvperioder, och uppfinningen tillåter inbesparing av en resonansinduktor per fas. Därför, jämfört med teknikens nuvarande ståndpunkt, tillåter kretsen, i enlighet med den föreliggan- de uppfinningen, inbesparing av tre resonansinduktorer.According to the invention, only one inductor is used to prevent the reverse recovery current of both saving diodes in each phase. Thus, the same inductor is used in both the positive and negative half periods of the input voltage, and the invention allows saving of a resonant inductor per phase. Therefore, compared to the current state of the art, the circuit, in accordance with the present invention, allows the saving of three resonant inductors.

Resonansinduktorerna tillhör de mest volymintensiva komponenterna och är uppen- barligen också bland de mest dyrbara komponentema i kretsen. Därför kommer f20 =; 524 477 1 a. - a a : n s | ø « | 1 n 4 a o wo 4 reduktion av antalet resonansinduktorer att reducera kostnaden och den kompletta systemvolymen och förbättra effekttätheten.The resonant inductors are among the most volume-intensive components and are obviously also among the most expensive components in the circuit. Therefore, f20 =; 524 477 1 a. - a a: n s | ø «| 1 n 4 a o wo 4 reduction of the number of resonant inductors to reduce the cost and the complete system volume and improve the power density.

Element för begränsning av spänningens stigtid innefattar företrädesvis en andra och en tredje snubberkapacitans. När switchenheten slås av, kommer dessa kapacitanser att fördröja spänningsökningen genom att avleda strömmen, som cirkulerar genom switchen.Elements for limiting the rise time of the voltage preferably comprise a second and a third snubber capacitance. When the switch unit is turned off, these capacitances will delay the voltage increase by diverting the current circulating through the switch.

Denna ”förlustfria dämpning” fungerar som energilagring i passiva element (in- duktorer och kapacitanser) på grund av switchprocessen, för att därefter överföra energien till en last.This “lossless attenuation” functions as energy storage in passive elements (inductors and capacitances) due to the switching process, to then transfer the energy to a load.

Det är viktigt att lägga märke till att uppfinningen behåller de gynnsamma karakteri- stika hois-omvandlama av trenivå ”boost"(spänningsmångfaldigare)-typ såsom: lågspänningspåpressning på switchelementen, vågformer med hög kvalitet, ingen genomslagsmöjlighet (”shot-through”) och generering av två symmetriska utgångs- spänningar. Omvandlaren enligt uppfinningen opererar med mjuk omkoppling utan användande av tillsatsswitchar.It is important to note that the invention retains the favorable characteristic three-level boost-type hois converters (voltage multipliers) type such as: low voltage pressure on the switch elements, high quality waveforms, no shot-through and generation. of the two symmetrical output voltages The converter according to the invention operates with soft switching without the use of additional switches.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer detalj erat med hänvisning till ritningar- na i vilka: fig. 1 visar en trefas trenivåomvandlare med en passiv snubber enligt tidigare känd teknik, fig.2 visar ett förenklat kretsschema för en trefas trenivå ”boost”-omvandlare med en passiv ”snubber” enligt en föredragen utföringsforin av uppfinningen, fig. 3a-3f visar alternativa detaljer i omvandlaren i fig.2, f1g.4 visar spännings~ och strömdiagram i kretsen i fig.2, fig.5 visar utformning av ett kretskoit för en omvandlare enligt tidigare känd teknik, fig.6 visar utformning av ett kretskort för en omvandlare enligt uppfinningen, '20 524 477 a »oo :n fig.7 visar ett förenklat kretsschema för en trefas trenivå ”boostïomvandlare med en passiv ”snubber” enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen, och fig.8 visar ett förenklat kretsschema för en trefas trenivå ”boostïomvandlare med en passiv ”snubber” enligt en annan utfóringsfonn av uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to the drawings in which: fi g. Fig. 1 shows a three-phase three-level converter with a passive snubber according to prior art, Fig. 2 shows a simplified circuit diagram for a three-phase three-level "boost" converter with a passive "snubber" according to a preferred embodiment of the invention, Figs. 3a-3f show alternative details in the converter in Fig. 2, Figs. 4 show voltage and current diagrams in the circuit in Fig. 2, Fig. 5 shows the design of a circuit coit for a converter according to the prior art, Fig. 6 shows the design of a circuit board for a converter. according to the invention, '20 524 477 a »oo: n fi g.7 shows a simplified circuit diagram for a three-phase three-level boost converter with a passive" snubber "according to an alternative embodiment of the invention, and fi g.8 shows a simplified circuit diagram for a three-phase three-level "Boostï converter with a passive" snubber "according to another embodiment of the invention.

DETALJERAD BESKRIVNING Fig.2 visar ett kretsschema för en trenivå omvandlare enligt en föredragen utfórings- fonn av uppfinningen. Omvandlaren är ansluten till ett trefasspänningsssystem V1, V2,V3 genom tre tillsatsinduktorer Ll , L2, L3. En av två anslutningsklämmor i varje tillsatsinduktor är ansluten till var sin punkt A,B,C. Varje induktors andra anslutningsklämma är ansluten till en punkt U,V resp. W.DETAILED DESCRIPTION Fig. 2 shows a circuit diagram of a three-level converter according to a preferred embodiment of the invention. The converter is connected to a three-phase voltage system V1, V2, V3 through three additional inductors L1, L2, L3. One of two connection terminals in each auxiliary inductor is connected to separate points A, B, C. Each inductor's second connection terminal is connected to a point U, V resp. W.

Omvandlaren inkluderar första DBl, DB3,DB5 och andra DB2, DB4, DB6 spardio- der. Anodeiina på de första spardiodema DB l , DB3,DB5 och katodema på de andra spardiodema DB2, DB4, DB6 är anslutna till punkter U, V respektive W. Katoderna på de första spardiodema DB1, DB3,DB5 är anslutna till en punkt P, som represen- terar en likspänningsutgångs positiva tenninal. På samma sätt är anoderna på de andra spardiodema DB2, DB4, DB6 anslutna till en punkt N, som representerar spänningsutgångens negativa terminal. Punkterna P och N är avsedda att ha en last LD kopplad mellan dem.The converter includes first DB1, DB3, DB5 and second DB2, DB4, DB6 save diodes. The anodes of the first savings diodes DB1, DB3, DB5 and the cathodes of the second savings diodes DB2, DB4, DB6 are connected to points U, V and W. The cathodes of the first saving diodes DB1, DB3, DB5 are connected to a point P, which represents the positive tenninal of a DC output. In the same way, the anodes on the other saving diodes DB2, DB4, DB6 are connected to a point N, which represents the negative terminal of the voltage output. The points P and N are intended to have a load LD connected between them.

Två kapacitanser är anslutna till utgångsterminalerna. En första kapacitans Cl är an- sluten mellan den positiva terminalen P och en mittpunkt M, som är en referens för de positiva och negativa utgångsspänningarna vid punkterna P respektive N. En andra kapacitans C2 är ansluten mellan mittpunkten M och den negativa terminalen N.Two capacitors are connected to the output terminals. A first capacitance C1 is connected between the positive terminal P and a center point M, which is a reference for the positive and negative output voltages at the points P and N. A second capacitance C2 is connected between the center point M and the negative terminal N.

Tre dubbelriktade switchar S1, S2 och S3 är anslutna till mittpunkten M i den ena änden och till punkterna R, S respektive T i den andra änden. De dubbelriktade ,20 6 switchama är representerade såsom ideala switchar i fig. 2. I praktiken kan de ha någon av konfigurationerna visade i F ig.3a-3f.Three bidirectional switches S1, S2 and S3 are connected to the center point M at one end and to the points R, S and T at the other end. The bidirectional switches are represented as ideal switches in Fig. 2. In practice, they may have any of the configurations shown in Figs. 3a-3f.

Tre passiva snubberkretsar 1, 2, 3 är anslutna mellan spardiodema och de dubbel- riktade switchama, (I fig.2 är varje snubberkrets 1, 2, 3 visad såsom inneslutna i en rektangel av streckade linjer.) Snubberkrctsarna har likartad konfiguration, och var och en innefattar en forsta C11, C21, C31, en andra C12, C22, C32, en tredje C13, C23, C33 och en fjärde C14, C24, C34 snubberkapacitans, såväl som en första D11, D21, D31, en andra D12, D22, D32, en tredje D13, D23, D33, en fjärde D14, D24, D34, en femte D15, D25, D35 och sjätte D16, D26, D36 snubberdiod. Helst skall snubberclioderna vara av ultrasnabb typ. Dessutom innehåller varje snubberkrets 1, 2, 3 en snubberinduktor L11, L12, L13.Three passive snubber circuits 1, 2, 3 are connected between the spare diodes and the bidirectional switches, (In Fig. 2, each snubber circuit 1, 2, 3 is shown as enclosed in a rectangle of dashed lines.) The snubber circuits have similar configuration, and were and one comprises a first C11, C21, C31, a second C12, C22, C32, a third C13, C23, C33 and a fourth C14, C24, C34 snubber capacitance, as well as a first D11, D21, D31, a second D12, D22, D32, a third D13, D23, D33, a fourth D14, D24, D34, a fifth D15, D25, D35 and sixth D16, D26, D36 snubber diode. Preferably, the snubber cliodes should be of the ultra-fast type. In addition, each snubber circuit 1, 2, 3 contains a snubber inductor L11, L12, L13.

Snubberkretsen 1 är ansluten till likriktaren enligt följande. Snubberinduktorn L11 är, vid en första anslitningsklämma 4 på snubberinduktorn, ansluten till en punkt U, som är en sammankoppling av den första och den andra av spardioderna DB1, DB2, och, vid en andra anslutningsklämma 5 på snubberinduktorn, ansluten till den dub- belriktade switchen S1 via en punkt R.The snub circuit 1 is connected to the rectifier as follows. The snubber inductor L11 is, at a first connection terminal 4 on the snubber inductor, connected to a point U, which is an interconnection of the first and the second of the saving diodes DB1, DB2, and, at a second connection terminal 5 of the snubber inductor, connected to the bi-directional switch S1 via a point R.

Snubberinduktorn L11 minskar därigenom strömmens lutningsvärde genom swit- chen Slvid frånslagsögonblicket. Detta undviker den farliga effekt, som spardioder- nas återställningsström har på switcharna. Enligt uppfinningen användes för varje fas endast en induktor för att förhindra båda diodernas återstållningsström.The snubber inductor L11 thereby reduces the slope value of the current through the Slvid switch at the moment of switch-off. This avoids the dangerous effect that the recovery current of the saving diodes has on the switches. According to the invention, for each phase only one inductor is used to prevent the return current of both diodes.

Den tredje och fjärde snubberdioden D13, D14 förbinder snubberinduktom L11 med den andra respektive den tredje snubberkapacitansen C12 resp. C13 genom switchen S1 vid ett tillslagsmoment för switchen. Anoden på den tredje snubber- dioden D13 är ansluten till punkten R och dess katod till en punkt Fl. Katoden på den fjärde snubberdioden D14 är ansluten till punkten R och dess anod till en punkt G1. «20 524 477 e.. .- 7 De andra och tredje kapacitansema C12, C13 används för att begränsa spänningens stigning i switchen S1 vid switchens frånslagsmoment. De är, i ena änden, hopkopp- lade till punkten M. Den andra snubberkapacitansens C12 andra ände är ansluten till punkten Fl och den andra änden av den tredje snubberkapacitansen C13 är ansluten till punkten G1.The third and fourth snubber diodes D13, D14 connect the snubber inductor L11 to the second and the third snubber capacitance C12, respectively. C13 through the switch S1 at a switch-on moment for the switch. The anode of the third snubber diode D13 is connected to the point R and its cathode to a point F1. The cathode of the fourth snubber diode D14 is connected to the point R and its anode to a point G1. «20 524 477 e .. .- 7 The second and third capacitances C12, C13 are used to limit the rise of the voltage in the switch S1 at the switch-off torque. They are, at one end, connected to point M. The other end of the second snubber capacitance C12 is connected to point F1 and the other end of the third snubber capacitance C13 is connected to point G1.

Den andra snubberdioden D12 bildar en väg för energiöverföring beroende på kommuteringarna från snubberinduktom L11 och den andra snubberkapacitansen C12 till den första snubberkapacitansen C11. På liknande sätt bildar snubberdioden D15 en väg för överföring av energien på grund av kommuteringarna från snubbe- rinduktorn L11 och den tredje snubberkapacitansen C13 till den fjärde snubberkapa- citansen C14. Denna energi överförs till lasten LD för att förhindra omslagsförlus- ter. Anoden på den andra snubberdioden D12 är ansluten till punkten Fl och dess katod till' en punkt El. Anoden på de femte snubberdioden D15 är ansluten till en punkt H1, och dess katod är ansluten till punkten Gl.The second snubber diode D12 forms a path for energy transfer depending on the commutations from the snubber inductor L11 and the second snubber capacitance C12 to the first snubber capacitance C11. Similarly, the snubber diode D15 forms a path for transmitting the energy due to the commutations from the snubber inductor L11 and the third snubber capacitance C13 to the fourth snubber capacitance C14. This energy is transferred to the load LD to prevent cover losses. The anode of the second snubber diode D12 is connected to the point F1 and its cathode to a point E1. The anode of the fifth snubber diode D15 is connected to a point H1, and its cathode is connected to the point G1.

De första och fjärde snubberkapacitanserna C11, C14 lagrar temporärt omslagsener- gin, som därefter överförs till lasten LD via den första och sjätte snubberdioden D11 respektive D16. De första och fjärde snubberkapacitanserna C11 och C 14 är sam- rnankopplade vid den ena änden till punkten U och vid den andra änden till punkter El respektive H1.The first and fourth snubber capacitors C11, C14 temporarily store the switching energy, which is then transmitted to the load LD via the first and sixth snubber diodes D11 and D16, respectively. The first and fourth snubber capacitances C11 and C14 are interconnected at one end to point U and at the other end to points E1 and H1, respectively.

Slutligen bildar diodema D11 och D16 den nödvändiga vägen för att överföra den lagrade energin i C11 och C14 till lasten LD. Den första snubberdiodens D11 anod är ansluten till punkten El och dess katod till den positiva utgångsterminalen P. Den sjätte snubberdiodens D16 katod är ansluten till punkten H1 och dess anod till den negativa utgångstenninalen N.Finally, the diodes D11 and D16 form the necessary path to transfer the stored energy in C11 and C14 to the load LD. The anode of the first snubber diode D11 is connected to the point E1 and its cathode to the positive output terminal P. The cathode of the sixth snubber diode D16 is connected to the point H1 and its anode to the negative output terminal N.

Snubberkretsarna 2 och 3 är anslutna till likriktaren på samma sätt som den ovan be- skrivna snubberkretsen 1 . '20 f 524 477 nu av 8 Fig.4 visar, som funktion av tiden, strömmama genom snubberinduktom L11, i(Ll l), och switchen S1, i(S1), och spänningen över switchen S1, v(Sl), den andra snubberkapacitansen C12, v(Cl2), och den första snubberkapacitansen C11, v(C1 1).The snubber circuits 2 and 3 are connected to the rectifier in the same way as the snubber circuit 1 described above. Fig. 4 shows now, as a function of time, the currents through the snubber inductor L11, i (L1 l), and the switch S1, i (S1), and the voltage across the switch S1, v (S1), the the second snubber capacitance C12, v (C12), and the first snubber capacitance C11, v (C1 1).

För att lättare förstå detta, förutsätts att strömmen, som flyter genom tillsatsinduk- tom Ll , här refererad som ingångsström, är konstant med ett värde I, under omslagsperioden. På liknande sätt hålls spänningen över den första utgångskapaci- tansen Cl , här refererad som utgångsspänning, konstant med ett värde V01.To make this easier to understand, it is assumed that the current flowing through the addition inductance L1, here referred to as input current, is constant with a value I, during the switching period. Similarly, the voltage across the first output capacitance C1, referred to herein as the output voltage, is kept constant at a value V01.

I början, före tO, är switchen Sl i frånläge, och ingångsströmmen flyter genom till- satsinduktom Ll och den första spardioden DB1 till den första utgångskapacitansen Cl och lasten LD. Strömmen genom snubberinduktorn Ll l, i(L1l), och switchen Sl , i(S1), år lika med noll, medan spänningen över den andra snubber-kapacitansen C12, v(Cl2), och switchen S1, v(Sl), är lika med Vol, och spänningen över den första snubberkapacitansen Cl 1, v(C1 1) är lika med noll.In the beginning, before t0, the switch S1 is in the off position, and the input current fl flows through the auxiliary inductor L1 and the first saving diode DB1 to the first output capacitance C1 and the load LD. The current through the snubber inductor L11, i (L11), and the switch S1, i (S1), is equal to zero, while the voltage across the second snubber capacitance C12, v (Cl2), and the switch S1, v (S1), is equal to Vol, and the voltage across the first snubber capacitance C1, v (C1 1) is equal to zero.

Vid tiden t0 går switchen S1 över i tilläge, och eftersom den första spardioden DBl också leder, anbringas utgångsspänningen Vol över anslutningsklärnmorna 4, 5 på snubberinduktorn L11. Följaktligen kommer strömmen genom snubber-induktorn L11, i(Ll l), och switchen S1, i(S1), att stiga med ett belopp enligt: filfi dr L11 Strömmen som cirkulerar genom den första spardioden DBl kommer att minska med samma belopp. När denna ström har fallit till noll, kommer den att ändra rikt- ning och fortsätta att cirkulera genom den första spardioden DBl under en kort tid bestämd av diodens efterledningskarakteristik. Därefter, vid tiden tl, kommer den första spardioden DBl att gå över till spârrtillstånd. Fram till denna tid kommer spänningarna över den första snubberkapacitansen Cl 1, v(C1 l), och den andra snubberkapacitansen C12, v(Cl2) att förbli noll respektive Vol.At time t0, the switch S1 goes into mode, and since the first saving diode DB1 also conducts, the output voltage Vol is applied across the connection terminals 4, 5 of the snubber inductor L11. Consequently, the current through the snubber inductor L11, i (L1 l), and the switch S1, i (S1), will increase by an amount according to: fi l fi dr L11 The current circulating through the first saving diode DB1 will decrease by the same amount. When this current has dropped to zero, it will change direction and continue to circulate through the first saving diode DB1 for a short time determined by the conduction characteristics of the diode. Then, at time t1, the first saving diode DB1 will switch to the latch state. Up to this time, the voltages across the first snubber capacitance C1, v (C1), and the second snubber capacitance C12, v (C12) will remain zero and Vol, respectively.

När den första spardioden DBl går över i späntillstånd vid tiden tl, kommer den andra snubberdioden D12 att börja leda strömmen genom en slinga bildad av den 524 477 u . . u . « ~ ø , - - | u w .- 9 andra snubberdioden D 12, den första snubberkapacitansen Cl 1, snubberinduktom L11, switchen S1 och den andra snubberkapacitansen C12. Genom ett tidsintervall från tl till t2, överföres den i den andra snubberkapacitansen C12 lagrade energin till den första snubberkapacitansen Cl 1. Spänningen över den andra snubberkapa- citansen C12 minskar från V01 till noll, medan strömmen genom snubberinduktorn L11 och switchen S1 fortsätter att öka. Den avstämda överföringen från tl till t2 be- stämmes av ekvationen för strömmen genom snubberinduktorn L11, i(L11), vilket ges genom: V01 f1,.(f)=1+ wßLn-sinßfß-t) och spänningen över den andra snubberkapacitansen C12, v(C12) ges genom: 2 2 vm(t) = V0 1- (022 -[cos(wt)+ w 2 4:! w m2 Spänningen över den första snubberkapacitansen Cl 1, v(Cl 1) ges genom: m1: Vc|i(t)=V01°í{"11"' C0s(wt)1 där - 2 1 1 C_ C11 C1 1 , ___-__, 1=--_,och w2=_-_-.When the first saving diode DB1 goes into a voltage state at time t1, the second snubber diode D12 will start conducting the current through a loop formed by the 524 477 u. . u. «~ Ø, - - | u w .- 9 the second snubber diode D 12, the first snubber capacitance C1, the snubber inductor L11, the switch S1 and the second snubber capacitance C12. Through a time interval from t1 to t2, the energy stored in the second snubber capacitance C12 is transferred to the first snubber capacitance C1. The voltage across the second snubber capacitance C12 decreases from V01 to zero, while the current through the snubber inductor L11 and the switch S1 continues to increase. The tuned transmission from t1 to t2 is determined by the equation of the current through the snubber inductor L11, i (L11), which is given by: V01 f1,. (F) = 1 + wßLn-sinßfß-t) and the voltage across the second snubber capacitance C12 , v (C12) is given by: 2 2 vm (t) = V0 1- (022 - [cos (wt) + w 2 4:! w m2 The voltage across the first snubber capacitance C1 1, v (C1) is given by: m1: Vc | i (t) = V01 ° í {"11" 'C0s (wt) 1 where - 2 1 1 C_ C11 C1 1, ___-__, 1 = --_, and w2 = _-_-.

JLn-c C11+c12 w w/Lii-Cii i/Lii-ciz w: När den andra snubberkapacitansen C12 väl en gång är helt urladdad vid tiden t2, slår den tredje snubberdioden D13 över till ledande tillstånd, och induktorströmmen börjar cirkulera i en slinga bildad av diodema D13 och D12, den första snubberka- pacitansen Cll och snubberinduktom L11. Strömmen genom switchen S1 är inte :A52 längre lika med strömmen genom snubberinduktorn L11. Medan switchen S1 leder ingångsströmmen I till lasten LD, leder snubberinduktorn L11 ingångsströmmen I plus den ström, som cirkulerar genom slingan, som bildas av D13, D12, den första snubberkapacitansen C11 och snubberinduktorn L11. Under ett tidsintervall från t2 till t3, förs den i snubber-induktorn L11 lagrade energin över till den första snubber- kapacitansen C11. Under detta stadium minskar strömmen genom snubberinduktorn L11, tills den blir likställd med ingångsströmmen I vid tiden t3. Under resonanssta- diet från t2 till t3 är strömmen genom snubberinduktorn L11, i(L1 1) given av _ V -x/Z- 22--- 2 V -1 . zL,,(t)=I-+- -cos(wlt)--- -s1n(w1t) och spänningen över den första snubberkapacitansen C11, v(Cl1) ges genom - sin(co1 -t) u 2 s 01* a 2: 2 VCn(t)- .cos(ml.t)+ Û) _ 22 När väl en gång strömmen genom snubberinduktorn L11 är lika med ingångsström- men vid t3, förblir strömmama och spänningarna i resonanselementen (snubber-induktorn L11, den forsta snubberkapacitansen C11 och den andra snub- ber-kapacitansen C12) och switchen S1 konstanta. Detta steg avslutas vid t4 när switchen S1 slås om till späntillstånd. Företrädesvis styrs switchen med en grind- kommandosignal.JLn-c C11 + c12 ww / Lii-Cii i / Lii-ciz w: Once the second snubber capacitance C12 is completely discharged at time t2, the third snubber diode D13 switches to conductive state, and the inductor current starts circulating in a loop formed by diodes D13 and D12, the first snubber capacitance C11 and the snubber inductor L11. The current through switch S1 is not: A52 is no longer equal to the current through the snubber inductor L11. While the switch S1 conducts the input current I to the load LD, the snubber inductor L11 conducts the input current I plus the current circulating through the loop formed by D13, D12, the first snubber capacitance C11 and the snubber inductor L11. During a time interval from t2 to t3, the energy stored in the snubber inductor L11 is transferred to the first snubber capacitance C11. During this stage, the current through the snubber inductor L11 decreases until it becomes equal to the input current I at time t3. During the resonance stage from t2 to t3, the current through the snubber inductor L11, i (L1 1) is given by _ V -x / Z- 22 --- 2 V -1. zL ,, (t) = I - + - -cos (wlt) --- -s1n (w1t) and the voltage across the first snubber capacitance C11, v (Cl1) is given by - sin (co1 -t) u 2 s 01 * a 2: 2 VCn (t) - .cos (ml.t) + Û) _ 22 Once the current through the snubber inductor L11 is equal to the input current at t3, the currents and voltages remain in the resonant elements (the snubber inductor L11, the first snubber capacitance C11 and the second snubber capacitance C12) and switch S1 constant. This step ends at t4 when the switch S1 is switched to the voltage state. Preferably, the switch is controlled by a gate command signal.

Vid tiden t4 drivs ingångsströmmen, som cirkulerade genom switchen S1, över till den andra snubberkapacitansen C12 via den tredje snubberdioden D13. Spänningen över den andra snubberkapacitansen C12, v(C12), som var noll vid t4, stiger linjärt med ett belopp som gives genom Q_J__ dr C12 :524 477 ll u « . | n > e - . | a» Detta steg slutar vid t5, när summan av spänningen över den första snubberkapaci- tansen C11 plus spänningen över den andra snubberkapacitansen C12 blir lika med utgångsspänningen Vol. Strömmen genom snubberinduktom Ll 1 och spänningen över den första snubberkapacitansen C1 1 förblir konstanta under detta intervall från t4 till t5.At time t4, the input current circulating through the switch S1 is driven over to the second snubber capacitance C12 via the third snubber diode D13. The voltage across the second snubber capacitance C12, v (C12), which was zero at t4, rises linearly by an amount given by Q_J__ dr C12: 524 477 ll u «. | n> e -. | a »This step ends at t5, when the sum of the voltage across the first snubber capacitance C11 plus the voltage across the second snubber capacitance C12 becomes equal to the output voltage Vol. The current through the snubber inductor L1 1 and the voltage across the first snubber capacitance C1 1 remain constant during this range from t4 to t5.

Vid tiden t5 blir den första snubberdioden D1 ldirektpolariserad och börjar med att föra en del av ingångsströmmen mot utgången. Den resterande delen av ingångs- strömmen förblir cirkulerande genom den andra snubberkapacitansen C12, som fortsätter att laddas ända tills spänningen mellan dess anslutningsklämmor blir lika med Vol. Under resonanstillståndet under tidsintervallet från t5 till t6 är strömmen genom snubberinduktorn L11 íL11(t)= I-:IC/'Ill-šll-Cosçlrtïl och spänningen över den första snubberkapacitansen C11 är I-C . I-C l vc11(t):____'__ Sm(w'z) ííJlJ/oi -Voi arcuar -aren wz och spänningen över den andra snubberkapacitansen C12 är I -C . I (01 ”c-2(fl=æffz's*nlw"'ltaïziï"'t V01 'Vw 2,3 När spänningen över den andra snubberkapacitansen C12 är lika med Vol vid tiden t6, kommer snubberdioden D12 att bli direkt polariserad och börjar att leda en del av ingångsströmmen mot lasten LD via den första snubberdioden D11. Återstoden av ingångsströmmen fortsätter att cirkulera genom den första snubberkapacitansen C11 och den första snubberdioden D11. Strömmen genom snubberinduktom L11 forsät- f 524 477 u « Q « | . - . . a u 12 ter att falla fram till tiden t7, där den når noll. Eftersom tidsintervallet mellan t5 och t6 är mycket litet, för att emå de gällande ekvationema för detta resonanstillstånd, är det förutsatt att värdena för strömmen och spänningen vid t6 är de samma som värdena vid t5. Med denna förenkling är de gällande ekvationerna i tidsintervallet från t6 till t7 som följer: För strömmen genom snubberinduktorn L11: IL1i(t)=1 V01 - Lnwz -sin(w1-z) För spänningen över den första snubberkapacitansen C11: 1 va] (t) = Vol -ï - cos(cul - t) m2 Spänningen över den andra snubberkapacitansen C12 förblir oförändrad lika med Vol.At time t5, the first snubber diode D1 becomes directly polarized and begins to conduct a portion of the input current toward the output. The remainder of the input current remains circulating through the second snubber capacitor C12, which continues to charge until the voltage between its terminals becomes equal to Vol. During the resonant state during the time interval from t5 to t6, the current through the snubber inductor is L11 íL11 (t) = I-: IC / 'Ill-šll-Cosçlrtïl and the voltage across the first snubber capacitance C11 is I-C. I-C 1 vc11 (t): ____'__ Sm (w'z) ííJlJ / oi -Voi arcuar -aren wz and the voltage across the second snubber capacitance C12 is I -C. I (01 "c-2 (fl = æffz's * nlw" 'ltaïziï "' t V01 'Vw 2,3 When the voltage across the second snubber capacitance C12 is equal to Vol at time t6, the snubber diode D12 will be directly polarized and begin to conducting a portion of the input current to the load LD via the first snubber diode D11, the remainder of the input current continues to circulate through the first snubber capacitance C11 and the first snubber diode D11.The current through the snubber inductor L11 continues f 524 477 u «Q« |. -. Since the time interval between t5 and t6 is very small, in order to meet the current equations for this resonant state, it is assumed that the values of the current and the voltage at t6 are the same as the values at t5 With this simplification, the current equations in the time interval from t6 to t7 are as follows: For the current through the snubber inductor L11: IL1i (t) = 1 V01 - Lnwz -sin (w1-z) For the voltage across the first snubber capacitance C11: 1 va] (t) = Vol - ï - cos (cul - t) m2 The voltage across the second snubber capacitance C12 remains unchanged equal to Vol.

Vid tiden t7blir strömmen genom snubberinduktorn L1 1 noll och förblir vid detta värde. Under tidsintervallet från t7 till t8 cirkulerar ingångsströmmen genom den första snubberkapacitansen C11 och den första snubberdioden D11 till lasten LD.At time, the current through the snubber inductor L1 1 becomes zero and remains at this value. During the time interval from t7 to t8, the input current circulates through the first snubber capacitance C11 and the first snubber diode D11 to the load LD.

Spänningen över den första snubberkapacitansen C11 minskas med en konstant hastighet tills den når värdet noll. Ekvationen som bestämmer spänningen över den första snubberkapacitansen C11 är: (ul I vC,,(z)=zš-,/VO,2 _12 -L112 -wzz -a-ï-f Vid tiden t8 blir spänningen över den första snubberkapacitansen C11 noll, och den första spardioden DBl blir direkt polariserad och leder ingångsströmmen mot ut- .20 13 gången. Därefter förblir strömmarna och spänningama över snubberelementen kon- stanta, tills en ny cykel initieras.The voltage across the first snubber capacitance C11 is reduced at a constant speed until it reaches the value zero. The equation which determines the voltage across the first snubber capacitance C11 is: (ul I vC ,, (z) = zš -, / VO, 2 _12 -L112 -wzz -a-ï-f At time t8 the voltage across the first snubber capacitance C11 becomes zero , and the first saving diode DB1 is directly polarized and conducts the input current towards the output, after which the currents and voltages across the snubber elements remain constant until a new cycle is initiated.

De ovan beskrivna tillstånden är giltiga för ingångsspänningens (fas A) positiva halvperiod och strömkommutering från den första spardioden DB] till switchen S1 och vice-versa. Under den negativa halvperioden sker strömkommuteringen från den andra spardioden DB2 till switchen S1 med samma korresponderande tillstånd.The conditions described above are valid for the positive half-period of the input voltage (phase A) and current commutation from the first saving diode DB] to the switch S1 and vice versa. During the negative half period, the current commutation takes place from the second saving diode DB2 to the switch S1 with the same corresponding state.

För den negativa halvperioden är de element, som är involverade med mjuk kom- mutering, snubberinduktom L11, den tredje snubberkapacitansen C13, den fjärde snubberkapacitansen C14, den fjärde D14, den femte D15 och den sjätte D16 snub- berdioden. Det är viktigt att notera att snubberinduktom L11 användes i den positiva och i den negativa halvperioden. Den föreslagna uppfinningen medger sålunda inbesparing av en resonantinduktor per fas.For the negative half period, the elements involved in soft commutation are the tripping inductor L11, the third tripping capacitance C13, the fourth tripping capacitance C14, the fourth D14, the fifth D15 and the sixth D16 tripping diode. It is important to note that the snubber inductor L11 was used in the positive and in the negative half period. The proposed invention thus allows saving of a resonant inductor per phase.

För att verifiera utrymmesbesparingarna åstadkomma med uppfinningen, har två kompakta kretskortsupplägg utförts. Fig. 5 visar omvandlarens kretskortsupplägg föreslagen av Cruz m.fl., vilket visas i Fig. 1. Fig. 6 visar kretskorts-upplägget för omvandlaren enligt uppfinningen. Såsom framgår, kan kretsen enligt uppfinningen placeras på en mindre kretskortsyta, vilket ger kostnadsbesparing och reducerar om- vandlarens totala storlek.To verify the space savings achieved by the invention, two compact circuit board layouts have been implemented. Fig. 5 shows the circuit board layout proposed by Cruz et al., Which is shown in Fig. 1. Fig. 6 shows the circuit board layout of the converter according to the invention. As can be seen, the circuit of the invention can be placed on a smaller circuit board surface, which provides cost savings and reduces the overall size of the converter.

Eftersom den elektriska påfrestningen på elementen under omställning är reducerad, är det möjligt att öka omvandlarens switchfrekvens och därigenom förbättra de ge- nererade vågfonnerna. Vilken som helst av PWM (pulsbreddsmodulering) styrmetoder för trefas trenivå ””boost”°(spänningsmångfaldigare) typ av omvandlare kan användas för styrning av ingångsströmmar och utspänningar. En sådan styrme- tod är beskriven i [R. Rojas, ”Método e Circuito de Controle Para Rectificador do Tipo Elevador Trifásico de Três Niveis-Patent PI 9907351-0]. 14 Fig. 7 visar ett kretsschema för en omvandlare enligt en alternativ utföringsfonn av uppfinningen. Som framgår av Fig. 7 är denna krets i princip lika kretsen i FIG. 2.Since the electrical stress on the elements during conversion is reduced, it is possible to increase the switching frequency of the converter and thereby improve the generated waveforms. Any of the PWM (pulse width modulation) control methods for three-phase three-level "" boost "° (voltage multiplier) type of converter can be used to control input currents and output voltages. Such a control method is described in [R. Rojas, ”Method and Circuit of Control For Recti fi cador of Tipo Elevador Trifásico de Três Niveis-Patent PI 9907351-0]. Fig. 7 shows a circuit diagram of a converter according to an alternative embodiment of the invention. As can be seen from Fig. 7, this circuit is in principle equal to the circuit in Figs. 2.

Emellertid är i varje snubberkrets den andra snubberdiodens D12, D22, D32 anod kopplad direkt till den andra snubberinduktorns anslutningsklämma 5, och den tjär- de snubberdiodens D14, D24, D34 anod är kopplad direkt till den fjärde snubberkapacitansen C14, C24, C34 och den sjätte snubberdiodens D16, D26, D36 katod. Frånvaron av de andra C12, C22, C32 och tredje C13, C23, C33 snubberkapacitanserna och de tredje D13, D23, D33 och de femte D15, D25, D35 snubberdioderna kommer att resultera i en snubberkrets, som endast kommer att re- ducera förlustema vid tillslagsögonblicket, dvs. reducera strömökningen vid till- slagsögonblicket. Förlustema beroende på switchens frånslag blir inte reducerade i detta fall.However, in each snubber circuit, the anode of the second snubber diode D12, D22, D32 is connected directly to the terminal 5 of the second snubber inductor, and the anode of the tenth snubber diode D14, D24, D34 is connected directly to the fourth snubber capacitance C14, C24, C34 and snubber diodes D16, D26, D36 cathode. The absence of the second C12, C22, C32 and third C13, C23, C33 snubber capacitances and the third D13, D23, D33 and the fifth D15, D25, D35 snubber diodes will result in a snubber circuit which will only reduce the losses at the moment of attack, ie. reduce the current increase at the moment of switching on. The losses due to the switch-off of the switch will not be reduced in this case.

Fig. 8 visar :ett förenklat diagram av en trefas, tre-nivå ”boost”(spänningsmång- faldigare) typ av omvandlare med en passiv snubber enligt en annan utföringsform av uppfinningen. Omvandlaren är ansluten till två laster LD1 och LD2, varav en LD1 mellan den första terrninalen P och mittpunkten M, och den andra LD2 mellan den andra terminalen N och mittpunkten. Lastema LDl och LD2 skall väsentligen vara symrnetriska, men arrangemanget tillåter en liten asymmetri i lastema.Fig. 8 shows: a simplified diagram of a three-phase, three-level "boost" (voltage multiplier) type of converter with a passive snubber according to another embodiment of the invention. The converter is connected to two loads LD1 and LD2, of which one LD1 between the first terminal P and the center point M, and the second LD2 between the second terminal N and the center point. The loads LD1 and LD2 should be substantially symmetrical, but the arrangement allows a slight asymmetry in the loads.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 15 a | ø o - » . a . . n n PATENTKRAV . Omvandlare anordnad att vara ansluten till ett trefas ingångsspänningssystern (V1,V2,V3), innefattande en första terminal (P) och en andra terminal (N) hos en likspännings-utgång anordnad att vara ansluten till minst en last (LD), en mitt- punkt (M), anordnad att utgöra referens för en positiv och negativ spänning i likspännings-utgången, och, för varje fas i ingångssystemet, en första spardiod (DB 1, DB2, DB3) och en andra spardiod (DB2, DB4; DB6), vilkas katoder är anslutna till likspänningsutgångens första terminal (P) respektive den respektive fasen i ingångsspänningssystemet (V1, V2, V3), och vilkas anoder är anslutna till den respektive fasen i ingångsspänningssystemet (V1, V2, V3) respektive likspänningsutgångens andra terminal (N) , en switch (S1, S2, S3) ansluten till mittpunkten (M) och anordnad att gå igenom en switchprocess, en snubberkrets ( 1, 2, 3) ansluten till den första terminalen (P) och den andra terminalen (N) och innefattande medel för att lagra och överföra energi, som bildas vid switchprocessen, till lasten (LD), kännetecknad av att nämnda medel för att lagra och överföra till lasten (LD) energin , som bildas vid switchprocessen, innefattar en snubberinduktor(L1l, L12, L13), varvid en första anslutningsklämma (4) för snubberinduktorn är an- sluten till den respektive fasen i ingångsspänningssystemet (V1, V2, V3), och varvid en andra anslutningsklämma (5) för snubberinduktorn är ansluten till switchen (S1, S2, S3).1. 0 15 20 25 30 15 a | ø o - ». a. . n n PATENT REQUIREMENTS. Converter arranged to be connected to a three-phase input voltage system (V1, V2, V3), comprising a first terminal (P) and a second terminal (N) of a direct voltage output arranged to be connected to at least one load (LD), a center point (M), arranged to constitute a reference for a positive and negative voltage at the DC output, and, for each phase of the input system, a first saving diode (DB 1, DB2, DB3) and a second saving diode (DB2, DB4; DB6 ), whose cathodes are connected to the first terminal of the DC voltage output (P) and the respective phase of the input voltage system (V1, V2, V3), and whose anodes are connected to the respective phase of the input voltage system (V1, V2, V3) and the second terminal of the DC voltage output ( N), a switch (S1, S2, S3) connected to the center point (M) and arranged to go through a switch process, a snubber circuit (1, 2, 3) connected to the first terminal (P) and the second terminal (N) and including means for storing and transferring energy i, which is formed during the switching process, to the load (LD), characterized in that said means for storing and transmitting to the load (LD) the energy formed during the switching process comprises a snubber inductor (L111, L12, L13), wherein a first connection terminal (4) for the snubber inductor is connected to the respective phase of the input voltage system (V1, V2, V3), and wherein a second connection terminal (5) for the snubber inductor is connected to the switch (S1, S2, S3). 2. Omvandlare enligt krav 1, vid vilken varje snubberkrets (1, 2, 3) vidare innefat- tar en första snubberdiod (D11, D21, D31), en andra snubberdiod (D12, D22, D32), en fjärde snubberdiod (D14, D24, D34), en sjätte snubberdiod (D16, D26, D36), en första snubberkapacitans (C11, C21, C31),och en fjärde snubberkapa- citans (C14, C24, C34), kännetecknad av att 10 15 .20 25 1524 477 __ 16 -den andra snubberdiodens (D12, D22, D32) katod är ansluten till den första snubberdiodens (D11, D21, D31) anod, och den andra snubberdiodens (D12, D22, D32) anod är kopplad till den andra anslutningsklämman (5) på snubbe- rinduktom, den första snubberkapacitansen (C11, C21, C31) är ansluten mellan å ena sidan den första anslutningsklämman (4) på snubberinduktorn och å andra sidan den första snubberdiodens (D11, D21, D31) anod och den andra snubber-diodens (D12, D22, D32) katod, den första snubberdiodens (D11, D21, D31) katod är ansluten till likspänningsutgångens första terminal (P), den fjärde snubberdiodens (D14, D24, D34) katod är ansluten till den andra an- slutningsklämman (5) hos snubberinduktom, den fjärde snubberkapacitansen (C14, C24, C34) är kopplad mellanå ena sidan den första anslutningsklämman (4) hos snubberinduktorn och å andra sidan den fjärde snubberdiodens (D14, D24, D34) anod och den sjätte snubberdiodens (D16, D26, D36) katod, och den sjätte snubberdiodens (D16, D26, D36) anod är ansluten till lik- spänningsutgångens andra terminal (N). . Omvandlare enligt krav 2, i vilken medel för att lagra och överföra till lasten (LD) energi, som bildas vid switchprocessen, innefattar en andra (C12, C22, C32) och en tredje (C13, C23, C33) snubberkapacitans, och varje snubberkrets vidare innefattar en tredje snubberdiod (D13, D23, D33), en femte snubberdiod (D15, D25, D35), vid vilken: den tredje snubberdiodens (D13, D23, D33) anod är ansluten till den andra an- slutningsklämman (5) på snubberinduktom, den andra snubberkapacitansen (C12, C22, C32) är kopplad mellan mittpunkten (M) å ena sidan och den tredje snubberdiodens (D13, D23, D33) katod och den andra snubberdiodens (D12, D22, D32) anod å andra sidan, 10 15 e.. n. q o en nu 1 a; av n . n i o: n. g , . ur n v u < a i a. n o n v c : - - ~ | | n e | a: 17 den tredje snubberkapacitansen (C13, C23, C33) är kopplad mellan mittpunkten (M) å ena sidan och den fjärde snubberdiodens (D14, D24, D34) anod och den femte snubberdiodens (D15, D25, D35) katod å andra sidan, och den femte snubberdiodens (D15, D25, D35) anod är ansluten till den sjätte snubberdiodens (D16, D26, D36) katod och den fjärde snubber-kapacitansen (C14, C24, C34). . Omvandlare enligt kraven 1, 2 eller 3, där en tillsatsinduktor (Ll, L2, L3) är an- sluten mellan varje fas av ingångsspänningssystemet och den respektive första spardiodens (DB1, DB3,DB5) anod, den respektive andra spardiodens (DB2, DB4,DB6) katod och den första anslutningsklämman hos snubberinduktom (Li 1, Liz, Liz). _ Omvandlare enligt kraven 1, 2, 3 eller 4, där en första utgångskapacitans (Cl) är kopplad mellan den forsta terniinalen (P) och mittpunkten (M), och en andra ut- gångskapacitans (C2) är kopplad mellan den andra tenninalen (N) och mitt- punkten (M).The transducer of claim 1, wherein each snubber circuit (1, 2, 3) further comprises a first snubber diode (D11, D21, D31), a second snubber diode (D12, D22, D32), a fourth snubber diode (D14, D24, D34), a sixth snubber diode (D16, D26, D36), a first snubber capacitance (C11, C21, C31), and a fourth snubber capacitance (C14, C24, C34), characterized in that 1524 The cathode of the second snubber diode (D12, D22, D32) is connected to the anode of the first snubber diode (D11, D21, D31), and the anode of the second snubber diode (D12, D22, D32) is connected to the second connection terminal (5 ) on the snubber inductor, the first snubber capacitance (C11, C21, C31) is connected between on the one hand the first connection terminal (4) of the snubber inductor and on the other hand the anode of the first snubber diode (D11, D21, D31) and the second snubber cathode of the diode (D12, D22, D32), the cathode of the first snubber diode (D11, D21, D31) is connected to the first terminal (P) of the DC voltage output, the fourth snubber diode its (D14, D24, D34) cathode is connected to the second connection terminal (5) of the snubber inductor, the fourth snubber capacitance (C14, C24, C34) is connected between one side the first connection terminal (4) of the snubber inductor and on the other hand the anode of the fourth snubber diode (D14, D24, D34) and the cathode of the sixth snubber diode (D16, D26, D36), and the anode of the sixth snubber diode (D16, D26, D36) are connected to the second terminal (N) of the DC voltage output. . A transducer according to claim 2, in which means for storing and transmitting to the load (LD) energy generated in the switching process comprises a second (C12, C22, C32) and a third (C13, C23, C33) snubber capacitance, and each snubber circuit further comprising a third snubber diode (D13, D23, D33), a fifth snubber diode (D15, D25, D35), in which: the anode of the third snubber diode (D13, D23, D33) is connected to the second connection terminal (5) on the snubber inductor, the second snubber capacitance (C12, C22, C32) is connected between the center (M) on one side and the cathode of the third snubber diode (D13, D23, D33) and the anode of the other snubber diode (D12, D22, D32) on the other hand, 10 15 e .. n. Qo en nu 1 a; of n. n i o: n. g,. ur n v u <a i a. n o n v c: - - ~ | | n e | a: 17 the third snubber capacitance (C13, C23, C33) is connected between the center (M) on one side and the anode of the fourth snubber diode (D14, D24, D34) and the cathode of the fifth snubber diode (D15, D25, D35) on the other , and the fifth snubber diode (D15, D25, D35) anode is connected to the cathode of the sixth snubber diode (D16, D26, D36) and the fourth snubber capacitance (C14, C24, C34). . Converters according to claims 1, 2 or 3, wherein an additional inductor (L1, L2, L3) is connected between each phase of the input voltage system and the respective first saving diode (DB1, DB3, DB5) anode, the respective second saving diode (DB2, DB4 , DB6) cathode and the first terminal of the snubber inductor (Li 1, Liz, Liz). A converter according to claims 1, 2, 3 or 4, wherein a first output capacitance (C1) is connected between the first terminal (P) and the midpoint (M), and a second output capacitance (C2) is connected between the second terminal ( N) and the midpoint (M).
SE0102779A 2001-08-21 2001-08-21 Arrangement for an electric converter SE524477C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0102779A SE524477C2 (en) 2001-08-21 2001-08-21 Arrangement for an electric converter
PCT/SE2002/001469 WO2003017457A1 (en) 2001-08-21 2002-08-19 An arrangement for an electrical converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0102779A SE524477C2 (en) 2001-08-21 2001-08-21 Arrangement for an electric converter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0102779D0 SE0102779D0 (en) 2001-08-21
SE0102779L SE0102779L (en) 2003-02-22
SE524477C2 true SE524477C2 (en) 2004-08-17

Family

ID=20285079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0102779A SE524477C2 (en) 2001-08-21 2001-08-21 Arrangement for an electric converter

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE524477C2 (en)
WO (1) WO2003017457A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1501180A1 (en) * 2003-07-23 2005-01-26 ABB Schweiz AG Converter circuit
CN100356672C (en) * 2003-12-29 2007-12-19 艾默生网络能源有限公司 Three phase power factor correction electric energy converter
JP5113078B2 (en) 2006-02-01 2013-01-09 アーベーベー・リサーチ・リミテッド Switchgear cell and converter circuit for switching multiple voltage levels
CN101860192B (en) * 2010-03-30 2013-08-07 艾默生网络能源有限公司 Three-state three-level PFC circuit and multi-state three-level PFC circuit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2510116B2 (en) * 1992-07-24 1996-06-26 株式会社高岳製作所 3-phase rectifier circuit
JP4395669B2 (en) * 1999-06-11 2010-01-13 ダイキン工業株式会社 Three-phase rectifier

Also Published As

Publication number Publication date
SE0102779D0 (en) 2001-08-21
SE0102779L (en) 2003-02-22
WO2003017457A1 (en) 2003-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4475676B2 (en) Soft switching interleaved power converter
CN109247081B (en) Half-bridge resonant converter, circuit using same, and corresponding control method
JP6180126B2 (en) Power factor correction circuit and power factor correction control method
KR101675846B1 (en) Dc-dc boost converter circuit and method for driving the same
EP2611023A1 (en) Inverter device and solar grid-connected photovoltaic system using same
JPWO2008020629A1 (en) Isolated step-up push-pull soft switching DC / DC converter
US10833585B2 (en) Scalable switched capacitor integrated buck (SCIB) regulator for high conversion step down application
US11515789B2 (en) Zero voltage switching flying capacitor power converters
CN109302058A (en) A kind of direct current-direct current Modular multilevel converter and its control method with the output of three level of class
CN1301821C (en) Power supply with snubber circuit
CN106100392B (en) Eliminate working frequency ripple wave high efficiency high power factor AC/DC power circuits and its method of supplying power to and control method
CN112653328B (en) High-voltage conversion ratio direct-current power supply converter
US11973419B2 (en) Inverter circuit and method, for example for use in power factor correction
SE524477C2 (en) Arrangement for an electric converter
KR20050083812A (en) Zero-voltage-switching single-switched resonant dc link with minimized conduction loss
CN114024448B (en) Bidirectional DC converter and system
WO1994023488A1 (en) Snubber
CN209389955U (en) The determining device of LLC resonant transform circuit and its operating mode
CN116317464A (en) Three-level buck-boost converter with flying capacitor voltage equalization circuit
US6961252B2 (en) Switching power supply
KR20020080998A (en) Lossless snubber for boost converter
US11374490B2 (en) Power conversion system
CN108599538B (en) Off-line output rectifier diode peak voltage suppression circuit
CN110798086B (en) Three-level soft switching rectifying circuit
CN111555648A (en) Inverter circuit

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed