SK19172001A3 - Method for protecting power semiconductors of a power converter and converter implementing same - Google Patents

Method for protecting power semiconductors of a power converter and converter implementing same Download PDF

Info

Publication number
SK19172001A3
SK19172001A3 SK1917-2001A SK19172001A SK19172001A3 SK 19172001 A3 SK19172001 A3 SK 19172001A3 SK 19172001 A SK19172001 A SK 19172001A SK 19172001 A3 SK19172001 A3 SK 19172001A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
switch
voltage
power
blocking
power switch
Prior art date
Application number
SK1917-2001A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Olivier Monnom
Jacques Bellavoine
Michel Weytens
Original Assignee
Alstom Belgium S. A.
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 Alstom Belgium S. A. filed Critical Alstom Belgium S. A.
Publication of SK19172001A3 publication Critical patent/SK19172001A3/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0828Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

The active clamping control method involves using at least one power interrupter connected to a clamping device with a voltage threshold, preferably connected between the power terminal and the control of interrupter. In this way the maintenance of maximum allowable voltage at the interrupter poles is ensured, by inhibiting the clamping function when the interrupter is off. The mechanism for maintaining the maximum allowable voltage includes an inhibition interrupter connected between the clamping device and the control of power interrupter. Independent claims are included for an active control device.

Description

1488414884

Spôsob ochrany výkonových polovodičov meniča a výkonový meničMethod of protection of power converter semiconductors and power converter

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu ochrany výkonových polovodičov meniča a výkonového meniča na uskutočnenie tohto spôsobu.The invention relates to a method of protecting a power converter semiconductor and a power converter for carrying out the method.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Zariadenia pre elektrickú konverziu (meniče DC-AC, AC-DC, DC-DC a AC-AC) sú v oblasti výkonovej elektroniky vybavené riadenými polovodičmi, ktoré majú funkciu elektrických spínačov. Patria k nim napr. bipolárne tranzistory, tyristory, vypínacie tyristory GTO, MOSFETY-y, spínacie tranzistory IGBT a ďalšie. Tieto polovodiče však majú určité limity, týkajúce sa maximálne prípustného svorkového napätia. V určitých situáciách je žiaduce riadiť spínač tak, aby aspoň čiastočne viedol (jeho uzavretím) a pritom nedošlo na jeho svorkách k prepätiu a v dôsledku toho k jeho zničeniu. Preto boli vyvinuté rôzne zabezpečovacie okruhy.The electrical conversion devices (DC-AC, AC-DC, DC-DC and AC-AC) are equipped with controlled semiconductors in the field of power electronics, which have the function of electric switches. These include eg. bipolar transistors, thyristors, GTO tripping thyristors, MOSFETY-y, IGBT switching transistors and more. However, these semiconductors have certain limits regarding the maximum permissible terminal voltage. In certain situations, it is desirable to control the switch so that it at least partially leads (by closing it), while avoiding overvoltage at its terminals and consequently destroying it. Therefore, various safety circuits have been developed.

Obavy z poškodenia sa týkajú napríklad obvodov napájania hnacích elektrických motorov (synchrónnych, asychrónnych, napájaných jednosmerným prúdom). Tieto obvody sú vybavené meničmi, napríklad trojfázovými meničmi spojenými s prerušovačmi, v ktorých napäťové zaťaženie polovodičov vo funkcii spínača musí byť aspoň rovnaké, najlepšie však niekoľkonásobne vyššie ako jednosmerné napätie trolejovej siete. Zvlášť sú vhodné polovodiče, ktoré môžu odolať dvojnásobnému až trojnásobnému napätiu trolejovej siete.Damage concerns concern, for example, the power supply circuits of the driving electric motors (synchronous, asynchronous, direct current powered). These circuits are equipped with transducers, for example three-phase transducers connected to interrupters, in which the voltage load of the semiconductors in the switch function must be at least equal, but preferably several times higher than the DC voltage of the overhead contact line. Particularly suitable are semiconductors which can withstand two to three times the voltage of the overhead contact network.

V prípade vysokých napätí, t. j. pri trolejových jednosmerných napätiach s hodnotami vyššími ako 2000 V, je žiaduce použiť polovodičov s relatívne vysokou napäťovou odolnosťou. Okrem toho tieto polovodiče oproti dvoj úrovňovým ··· · · ·· ·· • · · · • · · • · · · ·* ··· ·· ·· , ., ,,,, 2 tranzistorom musia mať tiež lineárnu funkciu. Z takých polovodičov sú najvhodnejšie tranzistory IGBT, ktorých napäťové charakteristiky sú stále vyššie a dosahujú až 6,5 kV.In the case of high voltages, i. j. For DC contact voltages with values higher than 2000 V, it is desirable to use semiconductors with relatively high voltage resistance. In addition, these semiconductors must have a linear function as opposed to the two-level transistors. . Of these semiconductors, IGBTs whose voltage characteristics are still higher and reach up to 6.5 kV are the most suitable.

V nasledujúcom opise používame ako príklad spínače typu IGBT, lebo ide o súčiastky odolné pomerne vysokému napäťovému zaťaženiu, ktoré presahuje 2 kV, pričom bipolárne tranzistory a MOSFET-y sú limitované maximálnym napätím približne 1000 V.In the following description, we use the IGBT type switch as an example because they are components with a relatively high voltage load exceeding 2 kV, with bipolar transistors and MOSFETs being limited to a maximum voltage of approximately 1000 V.

Okrem toho sú IGBT veľmi rýchle a ľahko sa riadia.In addition, IGBTs are very fast and easy to operate.

V prípade nižšej napäťovej odolnosti tranzistorov sa bežne použije niekoľko spínačov (polovodičov) sériovo zapojených. V takom prípade je potrebné k nim priradiť systém obmedzovania napätia. To sa týka najmä prípadov, kedy sú v obvode použité tranzistory IGBT, ktorých napäťová odolnosť je pomerne nízka (radovo 3,3 kV) .In case of lower voltage resistance of transistors, several switches (semiconductors) are connected in series. In this case, a voltage limitation system must be assigned to them. This is particularly the case when IGBTs are used in the circuit whose voltage resistance is relatively low (3.3 kV).

Princíp funkcie zariadenie pre aktívne obmedzovanie napätia je jednoduchý: spínač sa uzavrie, keď napätie na jeho svorkách prekročí dopredu určenú hodnotu. Z toho dôvodu je medzi silovú svorku a riadenie spínača zaradený obvod prahového napätia (Zenerove lavínové diódy, Transil a pod.).The operating principle of the active voltage limiting device is simple: the switch closes when the voltage at its terminals exceeds a predetermined value. For this reason, a threshold voltage circuit (Zener avalanche diodes, Transil, etc.) is included between the power terminal and the switch control.

Zariadenie pre aktívne obmedzovanie napätia teda slúži na ochranu IGBT proti prechodnému prepätiu. Keď vznikne prepätie, zariadenie sa aktivuje tým, že uzavrie IGBT, ktorý potom vedie cez svoju lineárnu oblasť. Prahové napätie, od ktorého sa aktivuje obmedzovanie napätia je vypočítané tak, aby napätie na svorkách IGBT nikdy neprekročilo maximálnu prípustnú hodnotu. Obvod obmedzovania napätia je umiestnený medzi kolektor a mriežku IGBT tak, aby reakcia vznikla čo najrýchlejšie.Thus, the active voltage limiting device serves to protect the IGBT against transient overvoltage. When an overvoltage occurs, the device is activated by closing the IGBT, which then passes through its linear region. The threshold voltage from which the voltage limiting is activated is calculated so that the voltage at the IGBT terminals never exceeds the maximum allowable value. The voltage limiting circuit is located between the collector and the IGBT grid to produce the reaction as quickly as possible.

Obvod prahového napätia znova injektuje riadiaci signál, keď napätie na svorkách spínača prekročí dopredu definovanú hodnotu (napr. 2000 V). Nevýhodou je, že toto zariadenie zníži maximálny prah prípustného napätia spínača, keď spínač nevedie, tzn. v prípade, keď je spínač otvorený.The threshold voltage circuit injects the control signal again when the voltage at the switch terminals exceeds a predefined value (eg 2000 V). The disadvantage is that this device reduces the maximum threshold voltage of the switch when the switch does not lead; when the switch is open.

• ·• ·

Keď napätie na svorkách súboru IGBT - zariadenia pre aktívne obmedzovanie napätia prekročí 2,2 kV, zapne sa výkonový spínač a na jeho svorkách sa udržiava napätie okoloWhen the voltage at the terminals of the IGBT-Active Voltage Limiting device exceeds 2.2 kV, the power switch turns ON and its voltage is maintained around

2,2 kV namiesto 3,3 kV, ktoré je maximálne prípustným napätím.2.2 kV instead of 3.3 kV, which is the maximum permissible voltage.

V prípade neriadeného a teda otvoreného IGBT, je maximálnym napätím, ktoré obvod vytvorený IGBT a zariadením pre aktívne obmedzovanie napätia môže udržiavať, nastavený prah obmedzovača napätia, ktorý je menší ako maximálne prípustné napätie IGBT. V horeuvedenom príklade má IGBT maximálne prípustné napätie 3,3 kV a k nemu sa pridá zariadenie pre aktívne obmedzovanie napätia, ktorého prah je nastavený na 2,2 kV: tým získame zariadenie, ktoré pri uzavretí je nad 2,2 kV nemožné riadiť.In the case of an uncontrolled and thus open IGBT, the maximum voltage that the circuit formed by the IGBT and the active voltage limiting device can maintain is a set voltage limiter threshold that is less than the maximum allowable IGBT voltage. In the above example, the IGBT has a maximum allowable voltage of 3.3 kV, and an active voltage limiting device is set, whose threshold is set to 2.2 kV: this gives a device that cannot be controlled when closed above 2.2 kV.

Dokument JP-061639911 opisuje velmi všeobecne zariadenie, ktoré umožňuje určiť, či napätie na zbernej elektróde MOSFET-u je vyššie ako napätie na Zenerovej dióde zabudované do pripojeného obmedzovacieho obvodu. Ide pravdepodobne o zariadenie, ktoré je určené pre integrované obvody s relatívne nízkym napätím niekoľko desiatok voltov.JP-061639911 describes very generally a device which makes it possible to determine whether the voltage at the collecting electrode of MOSFET is higher than the voltage at the Zener diode built into the connected limiting circuit. This is probably a device that is designed for integrated circuits with relatively low voltage of several tens of volts.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cielom vynálezu je spôsob ochrany výkonového meniča napájaného vysokým napätím, ktorý umožní, aby spínače v otvorenom stave udržali na svojich svorkách maximálne prípustné napätie, a to v prípade, keď sa používa systém obmedzovania napätia.The object of the invention is to protect a high-voltage power converter which allows the switches to maintain the maximum permissible voltage on their terminals when the voltage limiting system is used.

Podstatou vynálezu je spôsob ochrany výkonového spínača vo výkonovom meniči, ktorý je spojený so zariadením pre obmedzovanie napätia na prahovú úroveň, ktorým sa udrží na svorkách výkonového spínača maximálne prípustné napätie tým, že sa blokuje funkcia obmedzovania napätia na prahovú úroveň, keď je výkonový spínač vypnutý.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of protecting a power switch in a power converter that is coupled to a voltage limiting device to a threshold level that maintains the maximum permissible voltage at the power switch terminals by blocking the voltage limiting function to a threshold level when the power switch is off. .

Maximálne prípustné napätie na svorkách výkonového spínačaMaximum permissible voltage at the power switch terminals

sa predovšetkým zaistí pomocou blokovacieho spínača, ktorý je umiestnený medzi zariadenie na obmedzovanie napätia na prahovú hodnotu a riadiaceho člena výkonového spínača.In particular, it is secured by means of a blocking switch which is located between the voltage limiting device to the threshold value and the power switch control member.

Podľa prednostného uskutočnenia sa pre riadenie blokovacieho spínača a výkonového spínača použije ten istý riadiaci člen.According to a preferred embodiment, the same control member is used to control the interlock switch and the power switch.

Nábehová hrana riadiaceho impulzu blokovacieho spínača je synchronizovaná s nábehovou hranou riadiaceho impulzu výkonového spínača a zostupná hrana riadiaceho impulzu blokovacieho spínača je oneskorená voči zostupnej hrane riadiaceho impulzu výkonového spínača. Toto oneskorenie je 50 až 500 gs, najlepšie približne 200 gs.The blocking switch control pulse leading edge is synchronized with the power switch control pulse leading edge and the falling edge of the blocking switch control pulse is delayed relative to the power switch control pulse leading edge. This delay is 50 to 500 gs, preferably about 200 gs.

Podstatou vynálezu je tiež výkonový menič, ktorý je vybavený aspoň jedným výkonovým spínačom spojeným so zariadením pre obmedzovanie napätia na prahovú úroveň. Tento menič sa vyznačuje tým, že je okrem toho vybavený blokovacím spínačom, ktorý je umiestnený medzi zariadenie pre obmedzovanie napätia a riadiaci člen výkonového spínača.The invention also relates to a power converter which is provided with at least one power switch connected to a voltage limiting device to a threshold level. This converter is also characterized in that it is furthermore provided with a blocking switch which is located between the voltage limiting device and the power switch control member.

Menič je usporiadaný z niekoľkých výkonových spínačov zapojených do série a tieto spínače sú spojené so zariadením pre obmedzovanie napätia na nastavený napäťový prah.The inverter is comprised of several power switches connected in series and these switches are connected to a voltage limiting device to a set voltage threshold.

Týmito výkonovými spínačmi sú vysokonapäťové polovodiče s lineárnym režimom, ako sú napríklad výkonové IGBT.These power switches are linear mode high voltage semiconductors, such as power IGBTs.

Blokovací spínač je umiestnený v sérii so zariadením pre obmedzovanie napätia a tento súbor je zapojený medzi kolektor a mriežku výkonového IGBT.The interlock switch is located in series with the voltage limiting device and this set is connected between the collector and the power IGBT grid.

Blokovacím spínačom je polovodič pracujúci v lineárnom režime, najlepšie IGBT alebo dvojúrovňový tranzistor.The blocking switch is a linear mode semiconductor, preferably an IGBT or a two-level transistor.

Blokovací spínač je riadený prostredníctvom príslušnej siete rovnakým riadiacim členom ako výkonový spínač alebo spínače.The interlock switch is controlled via the respective network by the same controller as the power switch or switches.

Predkladaný vynález sa týka využitia horeuvedeného spôsobu ochrany meniča proti prepätiu výkonových spínačov v obvode prerušovača a obmedzovača napätia.The present invention relates to the use of the above method of protecting the converter against overvoltage of the power switches in the circuit of the interrupter and voltage limiter.

..... · J ; *· 5 ·'·· ·..· :..... · J; * · 5 · '·· · .. ·:

Prehľad obrázkov na výkrese.Overview of the figures in the drawing.

Vynález bude objasnený opisom s odkazmi na výkres, na ktorom znázorňuje:The invention will be elucidated by a description with reference to the drawing, in which:

obr. 1 - schéma princípu zariadenia pre aktívne obmedzovanie napätia, resp. obvodu prahového napätia, ktoré je súčasťou výkonového spínača;Fig. 1 - diagram of the principle of the device for active voltage limitation, resp. a threshold voltage circuit that is part of the power switch;

obr. 2 - schéma princípu uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu pomocou IGBT pre blokovanie aktívneho obmedzovania napätia, ktorý je zaradený medzi obvod prahového napätia a riadiaci člen výkonového IGBT;Fig. 2 is a diagram of the principle of carrying out the method according to the invention by means of an IGBT for blocking the active voltage limitation which is interposed between the threshold voltage circuit and the power IGBT control member;

obr. 3 - tvary impulzu riadenia výkonového IGBT a IGBT pre obmedzovanie napätia;Fig. 3 - pulse control shapes of the power IGBT and IGBT for voltage limiting;

obr. 4 - schéma princípu blokovacieho obvodu obmedzovača napätia;Fig. 4 is a diagram of the principle of the voltage limiter blocking circuit;

obr. 5 - schéma kompletného obvodu prerušovača a obmedzovača napätia.Fig. 5 is a diagram of the complete circuit breaker and voltage limiter circuit.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr. 1 je znázornená schéma princípu výkonového spínača vybaveného obvodom prahového napätia. Na blokovanie aktívneho obmedzovania napätia je do obmedzovacej slučky zaradený druhý spínač. Tento spínač musí odolávať vysokému napätiu a musí byť rýchly. Týmto charakteristikám zodpovedá IGBT umiestnený v malej škatulke. V ďalšom texte bude označovaný ako spínač alebo blokovací IGBT.In FIG. 1 is a diagram of the principle of a power switch equipped with a threshold voltage circuit. A second switch is included in the limiting loop to block the active voltage limitation. This switch must withstand high voltage and be fast. These characteristics correspond to the IGBT placed in a small box. In the following, it will be referred to as a switch or blocking IGBT.

Napätie spínača musí byť také, aby takto vytvorený systém mohol v statickom stave absorbovať všetko alebo časť maximálne prípustného napätia výkonového IGBT. Ak vezmeme ako príklad IGBT, ktorý má maximálne prípustné napätie 3,3 kV, a ku ktorému je priradené zariadenie pre aktívne obmedzovanie napätia s prahom 2,2 kV, potom maximálne prípustné napätie blokovacieho IGBT musí mať hodnotu aspoň 3,3 - 2,2 = 1,1 kV.The voltage of the switch shall be such that the system so constructed can absorb all or part of the maximum permissible power IGBT voltage in a static state. Taking as an example an IGBT that has a maximum allowable voltage of 3.3 kV and that is associated with an active voltage limiting device with a threshold of 2.2 kV, then the maximum allowable IGBT voltage must be at least 3.3-2.2 = 1.1 kV.

9 ·9 ·

Z viacerých možnosti riadenia blokovacieho IGBT bola vybratá taká možnosť, ktorá je odvodená od impulzov riadenia výkonového IGBT, čo umožni spriehľadniť funkciu blokovania odmedzovača vzhľadom na elektroniku riadenia. Stratégia riadenia blokovacieho IGBT je opísaná na obr. 2. Je potrebné dbať na to, aby blokovací IGBT bol uzatvorený skôr ako výkonový IGBT začne pracovať v lineárnej oblasti, a to ako vo vypnutom, tak v zapnutom stave. Keď riadiaci impulz výkonového IGBT skončí, prebieha obmedzovanie napätia ešte počas približne 200 με.From a plurality of IGBT lock control options, an option that is derived from the power IGBT control pulses has been selected, which allows the limiter lock function to be more transparent with respect to the control electronics. The IGBT block control strategy is described in FIG. 2. Care must be taken to ensure that the IGBT is closed before the power IGBT begins to operate in the linear region, both in the off and on states. When the control pulse of the power IGBT is complete, the voltage limitation continues for approximately 200 με.

Zariadenie pre aktívne obmedzovanie napätia s jeho blokovacim okruhom je aplikovateľný na všetky systémy elektrickej konverzie, ktoré môžu byť vystavené prepätiu vznikajúcom pri komutácii (prerušovač, vibrátor, jednosmerný usmerňovač a pod.).The active voltage limiting device with its blocking circuit is applicable to all electrical conversion systems that may be subjected to commutation overvoltages (breaker, vibrator, DC rectifier, etc.).

Kompletná schéma blokovacieho obvodu obmedzovača napätia je znázornená na obr. 4, na ktorom V29 je blokovací s maximálne prípustnou napäťovou zaťažiteľnosťou Obmedzovací obvod, ktoréhoThe complete circuit diagram of the voltage limiter blocking circuit is shown in FIG. 4, in which V29 is interlocking with a maximum permissible voltage rating

IGBTIGBT

1,2 kV.1,2 kV.

dióda V34, odpory R11 a R2, a kondenzátor Cl.diode V34, resistors R11 and R2, and capacitor C1.

napäťový prah je 2,2 spínač X14 a X13, diódy kV, tvorívoltage threshold is 2.2 switch X14 and X13, diode kV, forms

V22 až Vl impulzy z výkonového ako je znázornené prenáša ich do blokovacieho IGBT.The V22 to V1 pulses from the power as shown transmit them to the IGBT blocking.

X18 je vedenie k mriežke výkonového IGBT obvod), XI je pripojené k jeho kolektoru.X18 is lead to the power grid (IGBT circuit), XI is connected to its collector.

V opísanom príklade je zariadenie vykonané výkonových spínačov IGBT.In the example described, the device is made by IGBT power switches.

ide o prerušovač, v ktorom sú V2, V3) v sérii a dve diódy (U2 : Inštalovaním zariadenia nait is a breaker in which V2, V3 are in series and two diodes (U2:

Do obvodu prichádzajúThey come into the circuit

X20; IGBT ich vytvára tak, priameho sériového je znázornená umiestnené 3 IGBTX20; The IGBT creates them so that the direct serial is shown positioned by 3 IGBTs

IGBT spojom na obr. 2 a (cez pomocný príklade zapojenia aplikácia:The IGBT connection of FIG. 2 and (through the wiring example application:

v rámciwithin

Na obr.In FIG.

(Ul : Vl,(Ul: Vl,

Vl, V2) tiež sériovo zapojené.V1, V2) also connected in series.

blokovanie aktívneho obmedzovania napätia sa napäťová odolnosť prerušovača rovná 3 x maximálne prípustné napätie na každýblocking of active voltage limitation the voltage resistance of the breaker equals 3 times the maximum permissible voltage for each

IGBT, t.j.IGBT, i.

x 3,3 kV = 9,9 kV.x 3.3 kV = 9.9 kV.

Bez obmedzovača napätia by hodnota napätia bola len 3 x 2,2 kVWithout the voltage limiter, the voltage value would be only 3 x 2.2 kV

6,6 kV, čo je pre klasickú trolejovú sieť 3 kV nedostatočné.6.6 kV, which is insufficient for a conventional 3 kV overhead contact network.

Claims (11)

Upravené patentové nárokyModified claims 1. Spôsob ochrany výkonového spínača vo výkonovom meniči, ktorý je spojený so zariadením na obmedzovanie napätia na prahové napätie, ktorým sa udrží na svorkách výkonového spínača maximálne prípustné napätie blokovaním funkcie obmedzovania napätia na prahovú úroveň, keď je výkonový spínač vypnutý.A method of protecting a power switch in a power converter, which is connected to a voltage limiting device for a threshold voltage that maintains the maximum permissible voltage at the terminals of the power switch by blocking the voltage limiting function to a threshold level when the power switch is off. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že udržanie maximálne prípustného napätia na svorkách výkonového spínača sa zaistí pomocou blokovacieho spínača umiestneného medzi zariadením na obmedzovanie napätia na prahovú úroveň a riadiacim členom výkonového spínača.Method according to claim 1, characterized in that maintaining the maximum permissible voltage at the terminals of the power switch is ensured by a blocking switch located between the voltage limiting device to the threshold level and the power switch control member. 3. Spôsob podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že riadenie blokovacieho spínača a výkonového spínača vykonáva ten istý riadiaci člen.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the control of the interlock switch and the power switch is performed by the same control member. 4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa že nábehová hrana riadiaceho impulzu blokovacieho tým, spínača je synchronizovaná s nábehovou hranou riadiaceho impulzu výkonového spínača a že zostupná hrana riadiaceho impulzu blokovacieho spínača je oneskorená voči zostupnej hrane riadiaceho impulzu výkonového spínača.Method according to claim 3, characterized in that the leading edge of the blocking pulse of the blocking switch is synchronized with the leading edge of the blocking pulse of the blocking switch, and that the falling edge of the blocking pulse of the blocking switch is delayed. 5. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že toto oneskorenie je 50 až 500 gs, najlepšie približne 200 gs.Method according to claim 3, characterized in that the delay is 50 to 500 gs, preferably about 200 gs. 6. Výkonový menič spojený so zariadením na obmedzovanie napätia, ktorý je vybavený aspoň jedným výkonovým spínačom, riadiacim členom tohto výkonového spínača, blokovacím spínačom umiestneným medzi zariadením na obmedzovanie napätia na prahovú úroveň a riadiacim členom výkonového spínača, pričom uvedený riadiaci člen umožňuje riadiť súčasne výkonový spínač a blokovací spínač.6. A power converter connected to a voltage limiting device, which is provided with at least one power switch, a power switch control member, a blocking switch located between the voltage limiting device to the threshold level and the power switch control member, said control member allowing to simultaneously control the power switch. switch and lock switch. 7. Menič podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že menič obsahuje niekoľko výkonových spínačov zapojených do ·· • · · · • · · série, pričom tieto spínače sú spojené so zariadením na obmedzovanie napätia na prahovú úroveň.7. The transducer according to claim 6, wherein the transducer comprises a plurality of power switches connected in series, the switches being connected to a voltage limiting device to a threshold level. 8. Menič podľa nárokov 6 alebo 7, vyznačujúci sa tým, že výkonovým spínačom alebo spínačmi sú vysokonapäťové polovodiče typu výkonových tranzistorov IGBT, ktoré pracujú v lineárnom režime.Converter according to claim 6 or 7, characterized in that the power switch (s) are high voltage semiconductors of the IGBT type, which operate in a linear mode. 9. Menič podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že blokovací spínač je umiestnený sériovo so zariadením na obmedzovanie napätia a celý súbor je pripojený medzi kolektor a mriežku výkonového IGBT.9. The transducer according to claim 8, wherein the interlock switch is located in series with the voltage limiting device and the entire assembly is connected between the collector and the power IGBT grid. 10. Menič podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 9, vyznačujúci sa tým, že blokovacím spínačom je polovodič pracujúci v lineárnom režime, prednostne IGBT, alebo dvoj úrovňový polovodič.The transducer according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the blocking switch is a semiconductor operating in a linear mode, preferably IGBT, or a two-level semiconductor. 11. Využitie spôsobu podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5 alebo meniče podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 11 na ochranu proti prepätiu výkonových meničov v obvode prerušovača a obmedzovača napätia.Use of a method according to any one of claims 1 to 5 or a converter according to any one of claims 6 to 11 for protection against overvoltage of power converters in the circuit of a circuit breaker and voltage limiter.
SK1917-2001A 1999-07-15 2000-07-11 Method for protecting power semiconductors of a power converter and converter implementing same SK19172001A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99870159A EP1069684A1 (en) 1999-07-15 1999-07-15 Controlled active clipping method and device for power converters
PCT/BE2000/000082 WO2001006654A1 (en) 1999-07-15 2000-07-11 Method for protecting power semiconductors of a power converter and converter implementing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK19172001A3 true SK19172001A3 (en) 2002-09-10

Family

ID=8243874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1917-2001A SK19172001A3 (en) 1999-07-15 2000-07-11 Method for protecting power semiconductors of a power converter and converter implementing same

Country Status (18)

Country Link
EP (2) EP1069684A1 (en)
AT (1) ATE481773T1 (en)
AU (1) AU5956500A (en)
BR (1) BR0012989B1 (en)
CZ (1) CZ200289A3 (en)
DE (1) DE60044973D1 (en)
DZ (1) DZ3258A1 (en)
EA (1) EA003622B1 (en)
EE (1) EE200200003A (en)
ES (1) ES2352539T3 (en)
HU (1) HUP0201792A3 (en)
MA (1) MA25422A1 (en)
PL (1) PL207881B1 (en)
SK (1) SK19172001A3 (en)
TR (1) TR200200032T2 (en)
UA (1) UA66938C2 (en)
WO (1) WO2001006654A1 (en)
ZA (1) ZA200200025B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010008815A1 (en) * 2010-02-22 2011-08-25 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Overvoltage protection for a semiconductor switch

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5636097A (en) * 1991-05-09 1997-06-03 Consorzio Per La Ricerca Sulla Microelettronica Protective circuit for semiconductor power device
JPH06163911A (en) * 1992-11-27 1994-06-10 Nippondenso Co Ltd Semiconductor device
DE4403941C2 (en) * 1994-02-08 2000-05-18 Abb Schweiz Ag Method and circuit arrangement for controlling semiconductor switches in a series circuit

Also Published As

Publication number Publication date
ATE481773T1 (en) 2010-10-15
PL364697A1 (en) 2004-12-13
MA25422A1 (en) 2002-04-01
BR0012989B1 (en) 2013-03-05
EP1196994A1 (en) 2002-04-17
HUP0201792A2 (en) 2002-09-28
EP1069684A1 (en) 2001-01-17
EE200200003A (en) 2003-02-17
TR200200032T2 (en) 2002-09-23
AU5956500A (en) 2001-02-05
ES2352539T3 (en) 2011-02-21
DZ3258A1 (en) 2001-01-25
EA200200031A1 (en) 2002-06-27
HUP0201792A3 (en) 2003-02-28
BR0012989A (en) 2002-04-23
CZ200289A3 (en) 2002-06-12
UA66938C2 (en) 2004-06-15
ZA200200025B (en) 2003-04-02
EP1196994B1 (en) 2010-09-15
PL207881B1 (en) 2011-02-28
WO2001006654A1 (en) 2001-01-25
DE60044973D1 (en) 2010-10-28
EA003622B1 (en) 2003-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110337784B (en) Semiconductor device and power conversion system
US10148083B2 (en) Fault current-suppressing damper topology circuit and control method thereof and converter
US6952335B2 (en) Solid-state DC circuit breaker
EP2819142B1 (en) Solid state circuit-breaker switch devices
US6744644B2 (en) Soft-start of DC link capacitors for power electronics and drive systems
US10601340B2 (en) Submodule and electrical arrangement having submodules
US9190924B2 (en) Indirect matrix converter
US20110121884A1 (en) Half-bridge circuits employing normally on switches and methods of preventing unintended current flow therein
Shen Ultrafast solid-state circuit breakers: Protecting converter-based ac and dc microgrids against short circuit faults [Technology Leaders]
US11451135B2 (en) Multilevel port under-voltage protection circuit with flying capacitor
KR20080028807A (en) Semiconductor power conversion equipment
CN107046273B (en) Electric power system
US11108320B2 (en) Method and voltage multiplier for converting an input voltage, and disconnector
US11196338B2 (en) Semiconductor topologies and devices for soft starting and active fault protection of power converters
CN211670775U (en) Multiphase multilevel converter
EP2320545B1 (en) Converter with voltage limiting component
CA2727367A1 (en) A plant for transmitting electric power
US5287260A (en) GTO rectifier and inverter
JP3160414B2 (en) Conversion device
EP3694096A1 (en) Three-level pulse width modulation technique for reducing semiconductor short circuit conduction loss
JPH07250484A (en) High-voltage self-excited converter for interconnected system
Xie et al. Improved MVDC breaker operation by active fault current sharing (FCS) of existing power converters for shipboard applications
JPH03261377A (en) Protector of power converter
SK19172001A3 (en) Method for protecting power semiconductors of a power converter and converter implementing same
JPH10248264A (en) Neutral-point clamping-type power conversion apparatus