DE102004034944A1 - Inverter with current rise limiter has capacitive dc circuit with two current limiting networks and bi-directional power semiconductor switches in parallel with loss limiting circuit - Google Patents

Inverter with current rise limiter has capacitive dc circuit with two current limiting networks and bi-directional power semiconductor switches in parallel with loss limiting circuit Download PDF

Info

Publication number
DE102004034944A1
DE102004034944A1 DE200410034944 DE102004034944A DE102004034944A1 DE 102004034944 A1 DE102004034944 A1 DE 102004034944A1 DE 200410034944 DE200410034944 DE 200410034944 DE 102004034944 A DE102004034944 A DE 102004034944A DE 102004034944 A1 DE102004034944 A1 DE 102004034944A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power semiconductor
semiconductor switch
circuit
controllable
connection
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200410034944
Other languages
German (de)
Inventor
Adrian Zuckerberger
Pieder Joerg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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 ABB Schweiz AG filed Critical ABB Schweiz AG
Priority to DE200410034944 priority Critical patent/DE102004034944A1/en
Publication of DE102004034944A1 publication Critical patent/DE102004034944A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487Neutral point clamped inverters
    • 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

Abstract

Inverter with current rise limiter comprises a two series capacitance dc circuit (1) with two current-limiting networks (5,10) and four bidirectional controllable power semiconductor switches (S1-4) and two unidirectional switches (S5,6). A parallel resistance (15) and capacitance (16) circuit limits switch-off loss.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Leistungselektronik. Sie geht aus von einer Umrichterschaltung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to the field of power electronics. she is based on a converter circuit according to the preamble of claim 1.

Leistungshalbleiterschalter, insbesondere integrierte Thyristoren mit kommutierter Ansteuerelektrode (IGCT), werden derzeit vermehrt in der Umrichtertechnik und insbesondere in Umrichterschaltungen zur Schaltung von drei Spannungsniveaus eingesetzt. Eine solche Umrichterschaltung zur Schaltung von drei Spannungsniveaus ist in "Characterization of IGCTs for Series Connected Operation, Conference Record of Annual Meeting of IEEE Industry Applications Society, 2000, Oktober". Darin umfasst die Umrichterschaltung einen durch zwei in Serie geschaltete Kondensatoren gebildeten Gleichspannungskreis, wobei der Gleichspannungskreis einen ersten Hauptanschluss und einen zweiten Hauptanschluss und einen durch die zwei benachbarten und miteinander verbundenen Kondensatoren gebildeten Teilanschluss aufweist. Der Kapazitätswert der beiden Kondensatoren ist üblicherweise gleich gross gewählt. Zwischen dem ersten Hauptanschluss und dem zweiten Hauptanschluss liegt eine Gleichspannung an, wobei zwischen dem ersten Hauptanschluss und dem Teilanschluss, d.h. am einen Kondensator folglich die halbe Gleichspannung anliegt und zwischen dem Teilanschluss und dem zweiten Hauptanschluss, d.h. am anderen Kondensator folglich ebenfalls die halbe Gleichspannung an.Power semiconductor switches, in particular integrated thyristors with commutated drive electrode (IGCT), are currently being propagated in inverter technology and in particular In converter circuits for switching three voltage levels used. Such a converter circuit for switching three Stress levels is in "Characterization of IGCTs for Series Connected Operation, Conference Record of Annual Meeting of the IEEE Industry Applications Society, 2000, October Inverter circuit by a two series-connected capacitors formed DC voltage circuit, wherein the DC voltage circuit a first main terminal and a second main terminal and one through the two adjacent and interconnected capacitors having formed partial connection. The capacitance value of the two capacitors is usually the same size. Between the first main connection and the second main connection is a DC voltage, wherein between the first main terminal and the partial connection, i. thus half of the one condenser DC voltage is present and between the partial connection and the second main connection, i.e. consequently also half the DC voltage at the other capacitor at.

Ferner weist die Umrichterschaltung ein erstes Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk auf, wobei eine Induktivität und ein Widerstand des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem ersten Hauptanschluss verbunden ist, eine Kapazität des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem Widerstand und mit dem Teilanschluss verbunden ist und eine Diode des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit der Induktivität und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands mit der Kapazität verbunden ist. Desweiteren weist die Umrichterschaltung ein zweites Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk auf, wobei eine Induktivität und ein Widerstand des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem zweiten Hauptanschluss verbunden ist, eine Kapazität des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem Widerstand und mit dem Teilanschluss verbunden ist und eine Diode des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit der Induktivität und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands mit der Kapazität verbunden ist. Darüber hinaus ist ein erster, zweiter, dritter und vierter ansteuerbarer bidirektionaler Leistungshalbleiterschalter und ein fünfter und sechster nicht ansteuerbarer unidirektionaler Leistungshalbleiterschalter vorgesehen, wobei der erste, zweite, dritte und vierte Leistungshalbleiterschalter in Serie geschaltet sind und der erste Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt der Induktivität und der Diode des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks und der vierte Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt der Induktivität und der Diode des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks verbunden ist. Der fünfte und sechste Leistungshalbleiterschalter ist in Serie geschaltet, wobei der Verbindungspunkt des fünften Leistungshalbleiterschalters mit dem sechsten Leistungshalbleiterschalter mit dem Teilanschluss verbunden ist, der fünfte Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt des ersten Leistungshalbleiterschalters mit dem zweiten Leistungshalbleiterschalter verbunden ist und der sechste Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt des dritten Leistungshalbleiterschalters mit dem vierten Leistungshalbleiterschalter verbunden ist.Further the converter circuit has a first current increase limiting network on, with an inductance and a resistor of the first current rise limit network connected to the first main terminal, a capacity of the first Current increase limit network with the resistance and with the Partial connection is connected and a diode of the first current increase limiting network with the inductance and connected to the connection point of the resistor to the capacitor is. Furthermore, the converter circuit has a second current increase limiting network on, with an inductance and a resistor of the second current increase limiting network with connected to the second main terminal, a capacity of the second Current increase limit network with the resistance and with the Partial connection is connected and a diode of the second current increase limiting network with the inductance and connected to the connection point of the resistor to the capacitor is. About that In addition, a first, second, third and fourth can be controlled bidirectional power semiconductor switch and a fifth and sixth non-controllable unidirectional power semiconductor switch provided, wherein the first, second, third and fourth power semiconductor switch are connected in series and the first power semiconductor switch with the connection point of the inductance and the diode of the first Current increase limit network and the fourth power semiconductor switch with the connection point of the inductance and the diode of the second Current increase limiting network is connected. The fifth and sixth power semiconductor switch is connected in series, wherein the connection point of the fifth Power semiconductor switch with the sixth power semiconductor switch connected to the sub-terminal, the fifth power semiconductor switch to the connection point of the first power semiconductor switch is connected to the second power semiconductor switch and the sixth power semiconductor switch with the connection point of third power semiconductor switch with the fourth power semiconductor switch connected is.

Zum ersten, zweiten, dritten und vierten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter ist jeweils eine Serienschaltung eines Widerstands mit einer Kapazität parallel geschaltet, wobei die Kapazität einen Wert von typischerweise 500nF und der Widerstand einen Wert typischerweise 1Ohm aufweist. Die jeweilige Serienschaltung des Widerstands mit der Kapazität mit der vorstehend erwähnten wertemässigen Auslegung dient dazu, eine ausgeglichene Spannungsverteilung an dem zugehörigen Leistungshalbleiterschalter bei Schaltzustandsübergängen, d.h. beim Übergang vom eingeschalteten Zustand zum ausgeschalteten Zustand oder vom ausgeschalteten Zustand zum eingeschalteten Zustand, zu erreichen.To the first, second, third and fourth controllable bidirectional Power semiconductor switch is in each case a series circuit of a Resistor with a capacity connected in parallel, the capacity having a value of typically 500nF and the resistor has a value typically 1Ohm. The respective series connection of the resistor with the capacity with the mentioned above values moderate Design serves to achieve a balanced stress distribution the associated Power semiconductor switch at switching state transitions, i. at the transition from the on state to the off state or off State to turn on state, reach.

Problematisch bei einer Umrichterschaltung nach "Characterization of IGCTs for Series Connected Operation, Conference Record of Annual Meeting of IEEE Industry Applications Society, 2000, Oktober" ist, dass durch die beschriebene wertemässige Auslegung des Widerstands und der Kapazität der Serienschaltung bei der Abschaltung des zugehörigen Leistungshalbleiterschalters ein hoher Spannungsanstieg bei gleichzeitig hohem Strom auftritt, was zu sehr hohen Abschaltverlusten und dynamischen Überhöhungen des elektrischen Feldes im Leistungshalbleiterschalter führt. Solche erhöhten Abschaltverluste und Feldstärken am jeweiligen Leistungshalbleiterschalter können aber diesen beschädigen oder gar zerstören.Problematic in a converter circuit according to "Characterization of IGCTs for Series Connected Operation, Conference Record of the Annual Meeting of IEEE Industry Applications Society, 2000, October "is that through the described value-based interpretation of resistance and capacity the series circuit at the shutdown of the associated power semiconductor switch a high voltage increase occurs at the same time as high current, resulting in very high turn-off losses and dynamic overshoots of the electric field in the power semiconductor switch leads. Such increased Shutdown losses and field strengths but at the respective power semiconductor switch can damage this or even destroy it.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Umrichterschaltung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Abschaltverluste an Leistungshalbleiterschaltern der Umrichterschaltung minimiert werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.task The invention is therefore an inverter circuit of the above mentioned type such that the turn-off minimized at power semiconductor switches of the converter circuit can be. This object is solved by the features of claim 1. In the dependent claims advantageous developments of the invention are given.

Die erfindungsgemässe Umrichterschaltung umfasst einen durch zwei in Serie geschaltete Kondensatoren gebildeten Gleichspannungskreis, wobei der Gleichspannungskreis einen ersten Hauptanschluss und einen zweiten Hauptanschluss und einen durch die zwei benachbarten und miteinander verbundenen Kondensatoren gebildeten Teilanschluss aufweist. Ferner ist ein erstes Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk vorgesehen, wobei eine Induktivität und ein Widerstand des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem ersten Hauptanschluss verbunden ist, eine Kapazität des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem Widerstand und mit dem Teilanschluss verbunden ist und eine Diode des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit der Induktivität und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands mit der Kapazität verbunden ist. Desweiteren weist die erfindungsgemässe Umrichterschaltung ein zweites Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk auf, wobei eine Induktivität und ein Widerstand des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem zweiten Hauptanschluss verbunden ist, eine Kapazität des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit dem Widerstand und mit dem Teilanschluss verbunden ist und eine Diode des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks mit der Induktivität und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands mit der Kapazität verbunden ist. Darüber hinaus ist ein erster, zweiter, dritter und vierter ansteuerbarer bidirektionaler Leistungshalbleiterschalter und ein fünfter und sechster nicht ansteuerbarer unidirektionaler Leistungshalbleiterschalter vorgesehen, wobei der erste, zweite, dritte und vierte Leistungshalbleiterschalter in Serie geschaltet sind und der erste Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt der Induktivität und der Diode des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks und der vierte Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt der Induktivität und der Diode des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks verbunden ist. Der fünfte und sechste Leistungshalbleiterschalter ist in Serie geschaltet, wobei der Verbindungspunkt des fünften Leistungshalbleiterschalters mit dem sechsten Leistungshalbleiterschalter mit dem Teilanschluss verbunden ist, der fünfte Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt des ersten Leistungshalbleiterschalters mit dem zweiten Leistungshalbleiterschalter verbunden ist und der sechste Leistungshalbleiterschalter mit dem Verbindungspunkt des dritten Leistungshalbleiterschalters mit dem vierten Leistungshalbleiterschalter verbunden ist. Erfindungsgemäss ist zum ersten, zweiten, dritten und vierten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter jeweils eine Serienschaltung eines Widerstands mit einer Kapazität parallel geschaltet, wobei die Kapazität einen Wert grösser 1μF und der Widerstand einen Wert in der Grössenordnung zwischen 2Ohm und 4Ohm aufweist.The invention Inverter circuit comprises one connected in series by two Capacitors formed DC circuit, the DC circuit a first main terminal and a second main terminal and one through the two adjacent and interconnected capacitors having formed partial connection. Further, a first current rise limit network provided, wherein an inductance and a resistance of the first Electricity increase network with the first main connection connected, a capacity of the first current increase boundary network with the resistor and connected to the sub-terminal and a diode of the first one Current increase limit network with inductance and with connected to the connection point of the resistor with the capacity is. Furthermore, the inventive converter circuit has a second current increase limiting network, wherein an inductance and a Resistance of the second current rise limit network with the second main terminal is connected, a capacity of the second Current increase limit network with the resistance and with the Partial connection is connected and a diode of the second current increase limiting network with the inductance and connected to the connection point of the resistor to the capacitor is. About that In addition, a first, second, third and fourth can be controlled bidirectional power semiconductor switch and a fifth and sixth non-controllable unidirectional power semiconductor switch provided, wherein the first, second, third and fourth power semiconductor switch are connected in series and the first power semiconductor switch with the connection point of the inductance and the diode of the first Current increase limit network and the fourth power semiconductor switch with the connection point of the inductance and the diode of the second Current increase limiting network is connected. The fifth and sixth power semiconductor switch is connected in series, wherein the connection point of the fifth Power semiconductor switch with the sixth power semiconductor switch connected to the sub-terminal, the fifth power semiconductor switch to the connection point of the first power semiconductor switch is connected to the second power semiconductor switch and the sixth power semiconductor switch with the connection point of third power semiconductor switch connected to the fourth power semiconductor switch is. According to the invention is the first, second, third and fourth controllable bidirectional Power semiconductor switch in each case a series connection of a resistor with a capacity connected in parallel, the capacity has a value greater than 1μF and the Resistance has a value of the order of magnitude between 2Ohm and 4Ohm.

Vorteilhaft ist es mittels der erfindungsgemässen jeweiligen Serienschaltung des Widerstands mit der Kapazität und deren erfindungsgemässen wertemässigen Auslegung möglich, den Spannungsanstieg bei der Abschaltung des zugehörigen Leistungshalbleiterschalters zu begrenzen, was zu einer signifikanten Verringerung der Abschaltverluste sowie zu einer sig nifikanten Erhöhung des maximal abschaltbaren Stromes des Leistungshalbleiterschalters führt. Der jeweilige Leistungshalbleiterschalter kann dadurch weitestgehend vor einer Beschädigung oder Zerstörung geschützt werden. Zusätzlich ermöglicht die Spannungsbegrenzung eine wesentliche Erhöhung der Umrichterleistung.Advantageous it is by means of the inventive respective series connection of the resistor with the capacity and their according to the invention value interpretation possible, the voltage increase during the shutdown of the associated power semiconductor switch limit, resulting in a significant reduction in turn-off as well as to a sig nificant increase of the maximum turn-off current of the power semiconductor switch leads. The respective power semiconductor switch can thereby largely from damage or destruction protected become. additionally allows the voltage limit is a significant increase in the inverter power.

Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.These and other objects, advantages, and features of the present invention will be more preferred from the detailed description below embodiments the invention in conjunction with the drawing obvious.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Umrichterschaltung und 1 a first embodiment of an inventive converter circuit and

2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Umrichterschaltung 2 A second embodiment of the inventive converter circuit

Die in der Zeichnung verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die beschriebenen Ausführungsformen stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.The used in the drawings and their meaning are summarized in the list of reference numerals. Basically in the figures, like parts with the same reference numerals. The described embodiments are exemplary for the subject invention and have no limiting effect.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

In 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Umrichterschaltung gezeigt. Die Umrichterschaltung gemäss 1 umfast einen durch zwei in Serie geschaltete Kondensatoren gebildeten Gleichspannungskreis 1, wobei der Gleichspannungskreis 1 einen ersten Hauptanschluss 2 und einen zweiten Hauptanschluss 3 und einen durch die zwei benachbarten und miteinander verbundenen Kondensatoren gebildeten Teilanschluss 4 aufweist. Ferner ist bei der erfindungsgemässen Umrichterschaltung nach 1 ein erstes Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk 5 vorgesehen, wobei gemäss 1 eine Induktivität 6 und ein Widerstand 7 des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 5 mit dem ersten Hauptanschluss 2 verbunden ist, eine Kapazität 8 des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 5 mit dem Widerstand 7 und mit dem Teilanschluss 4 verbunden ist und eine Diode 9 des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 5 mit der Induktivität 6 und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands 7 mit der Kapazität 8 verbunden ist. Weiterhin ist gemäss 2 ein zweites Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk 10 vorgesehen, wobei eine Induktivität 11 und ein Widerstand 12 des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 10 mit dem zweiten Hauptanschluss 3 verbunden ist, eine Kapazität 13 des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 10 mit dem Widerstand 12 und mit dem Teilanschluss 4 verbunden ist und eine Diode 14 des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 10 mit der Induktivität 11 und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands 12 mit der Kapazität 13 verbunden ist. Darüber hinaus weist die erfindungsgemässe Umrichterschaltung einen ersten, zweiten, dritten und vierten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4 und einen fünften und sechsten nicht ansteuerbaren unidirektionalen Leistungshalbleiterschalter S5, S6 auf. Der fünfte und sechste Leistungshalbleiterschalter S5, S6 ist ein nicht ansteuerbarer unidirektionaler Leistungshalbleiterschalter, jeweils gebildet durch eine Diode. Somit bildet der fünfte und sechste Leistungshalbleiterschalter S5 und S6 eine passive Klemmschaltgruppe. Vorzugsweise ist der erste, zweite, dritte und vierte ansteuerbare bidirektionale Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4 jeweils durch einen integrierten Thyristor mit kommutierter Ansteuerelektrode und durch eine zu dem Thyristor antiparallel geschaltete Diode gebildet. Ferner ist der fünfte und sechste nicht ansteuerbare unidirektionale Leistungshalbleiterschalter S5, S6 vorzugsweise jeweils durch eine Diode gebildet.In 1 a first embodiment of the inventive converter circuit is shown. The converter circuit according to 1 includes a capacitor connected in series by two capacitors Deten DC circuit 1 , where the DC voltage circuit 1 a first main line 2 and a second main line 3 and a partial terminal formed by the two adjacent and connected capacitors 4 having. Furthermore, in the inventive converter circuit according to 1 a first electricity upgrade border network 5 provided according to 1 an inductance 6 and a resistance 7 the first electricity boarder network 5 with the first main line 2 connected, a capacity 8th the first electricity boarder network 5 with the resistance 7 and with the partial connection 4 is connected and a diode 9 the first electricity boarder network 5 with the inductance 6 and with the connection point of the resistor 7 with the capacity 8th connected is. Furthermore, according to 2 a second current increase limit network 10 provided, wherein an inductance 11 and a resistance 12 of the second current increase limiting network 10 with the second main connection 3 connected, a capacity 13 of the second current increase limiting network 10 with the resistance 12 and with the partial connection 4 is connected and a diode 14 of the second current increase limiting network 10 with the inductance 11 and with the connection point of the resistor 12 with the capacity 13 connected is. In addition, the inventive converter circuit has a first, second, third and fourth controllable bidirectional power semiconductor switch S1, S2, S3, S4 and a fifth and sixth non-controllable unidirectional power semiconductor switch S5, S6. The fifth and sixth power semiconductor switches S5, S6 is a non-controllable unidirectional power semiconductor switch, each formed by a diode. Thus, the fifth and sixth power semiconductor switches S5 and S6 form a passive clamp switching group. Preferably, the first, second, third and fourth controllable bidirectional power semiconductor switches S1, S2, S3, S4 are each formed by an integrated thyristor with commutated drive electrode and by a diode connected in anti-parallel to the thyristor. Furthermore, the fifth and sixth non-controllable unidirectional power semiconductor switches S5, S6 are preferably each formed by a diode.

Gemäss 1 sind der erste, zweite, dritte und vierte Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4 in Serie geschaltet und der erste Leistungshalbleiterschalter S1 ist mit dem Verbindungspunkt der Induktivität 6 und der Diode 9 des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 5 und der vierte Leistungshalbleiterschalter S4 mit dem Verbindungspunkt der Induktivität 11 und der Diode 14 des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks 10 verbunden. Desweiteren ist der fünfte und sechste Leistungshalbleiterschalter S5, S6 in Serie geschaltet, der Verbindungspunkt des fünften Leistungshalbleiterschalters S5 mit dem sechsten Leistungshalbleiterschalter S6 mit dem Teilanschluss 4 verbunden, der fünfte Leistungshalbleiterschalter S6 mit dem Verbindungspunkt des ersten Leistungshalbleiterschalters S1 mit dem zwei ten Leistungshalbleiterschalter S2 verbunden und der sechste Leistungshalbleiterschalter S6 mit dem Verbindungspunkt des dritten Leistungshalbleiterschalters S3 mit dem vierten Leistungshalbleiterschalter S4 verbunden. Erfindungsgemäss ist zum ersten, zweiten, dritten und vierten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4 jeweils eine Serienschaltung eines Widerstands 15 mit einer Kapazität 16 parallel geschaltet, wobei die Kapazität 16 einen Wert in der Grössenordnung grösser 1μF und der Widerstand 15 einen Wert in der Grössenordnung zwischen 2Ohm und 4Ohm aufweist. Vorzugsweise ist optional zum fünften und sechsten Leistungshalbleiterschalter S5, S6 jeweils eine Serienschaltung eines Widerstands 15 mit einer Kapazität 16 parallel geschaltet, wobei die Kapazität 16 einen Wert in der Grössenordnung grösser 1μF und der Widerstand 15 einen Wert in der Grössenordnung zwischen 2Ohm und 4Ohm aufweist. Die Serienschaltung des Widerstands 15 mit der Kapazität 16 und deren erfindungsgemässen wertemässige Auslegung bewirkt beim Abschaltvorgang des zugehörigen Leistungshalbleiterschalters S1, S2, S3, S4, S5, S6, dass ein Strom in die Kapazität 16 getrieben wird, so dass der Spannungsanstieg am zugehörigen Leistungshalbleiterschalters S1, S2, S3, S4, S5, S6 begrenzt wird. Dies entlastet den zugehörigen Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 in zweierlei Hinsicht. Einerseits reduziert sich die maximale Schaltleistung im Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6, wobei diese maximale Schaltleistung mit dem maximal abschaltbaren Strom korreliert. Andererseits werden auch die Schaltverluste reduziert, wenn während dem Spannungsanstieg ein kleinerer Teil vom Strom im Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 selbst fliesst. Diese Reduktion der Schaltverluste ist Voraussetzung dafür, dass man die erhöhte Abschaltfähigkeit zu einer Erhöhung der Umrichterleistung nutzen kann, ohne dass sich die Betriebstemperatur des Leistungshalbleiterschalters erhöht oder die Schaltfrequenz der Umrichterschaltung reduziert werden muss. Insgesamt führt die Begrenzung des Spannungsanstiegs vorteilhaft zu einer signifikanten Verringerung der Abschaltverluste sowie zu einer signifikanten Erhöhung des maximal abschaltbaren Stromes an den jeweiligen Leistungshalbleiterschaltern S1, S2, S3, S4, S5, S6 wodurch diese weitestgehend vor einer Beschädigung oder Zerstörung geschützt werden können.According to 1 the first, second, third and fourth power semiconductor switches S1, S2, S3, S4 are connected in series and the first power semiconductor switch S1 is connected to the connection point of the inductance 6 and the diode 9 the first electricity boarder network 5 and the fourth power semiconductor switch S4 with the connection point of the inductance 11 and the diode 14 of the second current increase limiting network 10 connected. Further, the fifth and sixth power semiconductor switches S5, S6 are connected in series, the connection point of the fifth power semiconductor switch S5 with the sixth power semiconductor switch S6 with the sub-terminal 4 the fifth power semiconductor switch S6 is connected to the connection point of the first power semiconductor switch S1 to the two th power semiconductor switch S2 and the sixth power semiconductor switch S6 connected to the connection point of the third power semiconductor switch S3 to the fourth power semiconductor switch S4. According to the invention, the first, second, third and fourth controllable bidirectional power semiconductor switches S1, S2, S3, S4 each have a series connection of a resistor 15 with a capacity 16 connected in parallel, with the capacity 16 a value of the order of magnitude greater than 1μF and the resistance 15 has a value in the order of between 2Ohm and 4Ohms. Preferably, the fifth and sixth power semiconductor switches S5, S6 are each optionally a series circuit of a resistor 15 with a capacity 16 connected in parallel, with the capacity 16 a value of the order of magnitude greater than 1μF and the resistance 15 has a value in the order of between 2Ohm and 4Ohms. The series connection of the resistor 15 with the capacity 16 and their value-based design according to the invention brings about a current into the capacitance during the switch-off process of the associated power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6 16 is driven, so that the voltage increase is limited to the associated power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6. This relieves the associated power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6 in two respects. On the one hand, the maximum switching power is reduced in the power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6, this maximum switching power correlated with the maximum turn-off current. On the other hand, the switching losses are reduced if during the voltage increase, a smaller part of the current in the power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6 flows itself. This reduction of the switching losses is a prerequisite for being able to use the increased turn-off capability to increase the converter power, without the operating temperature of the power semiconductor switch having to be increased or the switching frequency of the converter circuit having to be reduced. Overall, the limitation of the voltage increase advantageously leads to a significant reduction in the turn-off losses and to a significant increase in the maximum turn-off current at the respective power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6, whereby they can be largely protected from damage or destruction.

Optional ist parallel zu jedem Widerstand 15 der zugehörigen Serienschaltung des Widerstands 15 mit der Kapazität 16 eine Diode geschaltet, wodurch Verluste weiter reduziert werden können.Optional is parallel to each resistor 15 the associated series connection of the resistor 15 with the capacity 16 a diode connected, whereby losses can be further reduced.

Gemäss 1 weist die erfindungsgemässe Umrichterschaltung ein ansteuerbares Kurzschlusselement 17 auf, welches mit dem Teilanschluss 4 und mit dem Verbindungspunkt des zweiten mit dem dritten Leistungshalbleiterschalter S2, S3 verbunden ist. Das ansteuerbare Kurzschlusselement 17 lässt sich somit sehr einfach in den bestehenden Verbund der Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 der Umrichterschaltung integrieren, so dass vorteilhaft Platz gespart werden kann. Das ansteuerbare Kurzschlusselement 17 dient bei einem Kurzschluss in einem oder mehreren der ansteuerbaren Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 dazu, dass ein durch den Kurzschluss bedingter Kurzschlussstrom aus den Kondensatoren des Gleichspannungskreises 1 nur sehr kurz über den oder die kurzschlussbehafteten Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 und dann über das Kurzschlusselement 17 zum Teilanschluss 4 gelenkt wird, damit das oder die kurzschlussbehafteten Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 nicht weiter beschädigt, belastet oder zerstört werden. Das ansteuerbare Kurzschlusselement 17 gemäss 1 dient zudem bei einem Kurzschluss an einer oder mehreren Phasen eines an die Umrichterschaltung angeschlossenen elektrischen Wechselspannungsnetzes dazu, dass ein durch den Kurzschluss bedingter Kurzschlussstrom aus den Phasen nicht oder nur mit einer kleinen Amplitude über die Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6, insbesondere über die Dioden der die Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 fliesst, damit die Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 nicht weiter oder überhaupt nicht beschädigt, belastet oder zerstört werden. Ein solcher Kurzschlussstrom bzw. Fehlerstrom wird in diesem Fall über das Kurzschlusselement 17 zum Teilanschluss 4 gelenkt. Das Kurzschlusselement 17 wird dann angesteuert, wenn mittels einer Detektionseinrichtung ein Kurzschlussstrom detektiert wird.According to 1 the converter circuit according to the invention has a controllable short-circuit element 17 on which with the partial connection 4 and connected to the connection point of the second to the third power semiconductor switch S2, S3. The controllable short-circuit element 17 Thus, it is very easy to integrate into the existing network of power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 of the converter circuit, so that space can advantageously be saved. The controllable short-circuit element 17 is used in a short circuit in one or more of the controllable power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 to that caused by the short-circuiting short-circuit current from the capacitors of the DC voltage circuit 1 only very briefly over the short-circuited power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 and then via the short-circuit element 17 for partial connection 4 is steered so that the or the short-circuited power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 not further damaged, loaded or destroyed. The controllable short-circuit element 17 according to 1 Moreover, in the event of a short circuit at one or more phases of an electrical alternating voltage network connected to the converter circuit, a short-circuit current resulting from the short circuits from the phases is not or only with a small amplitude via the power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 , in particular via the diodes of the power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 flows, so that the power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 no longer or not at all damaged, loaded or destroyed. Such a short-circuit current or fault current is in this case via the short-circuit element 17 for partial connection 4 directed. The short-circuit element 17 is then activated when a short-circuit current is detected by means of a detection device.

In 2 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Umrichterschaltung gezeigt. Die zweite Ausführungsform gemäss 2 unterscheidet sich von der vorstehend detailliert beschriebenen ersten Ausführungsform gemäss 1 darin, dass ein ansteuerbares Kurzschlusselement vorgesehen ist, welches über eine Induktivität 20 mit dem Verbindungspunkt des zweiten mit dem dritten Leistungshalbleiterschalter S2, S3 verbunden ist, wobei eine Serienschaltung eines Widerstands 18 mit einer Kapazität 19 parallel zu dem ansteuerbaren Kurzschlusselement 17 geschaltet ist. Die Induktivität 20 und Serienschaltung des Widerstands 18 mit der Kapazität 19 sind optional. Die vorstehend beschriebene Verschaltung der Induktivität 20, des Widerstands 18 und der Kapazität 19 stellt beim Einschalten des Kurzschlusselementes 17 eine Stromanstiegsbegrenzungseinrichtung, d.h. der Stromanstieg beim Einschalten wird begrenzt, sowie beim Abschalten des Kurzschlusselementes 17 eine Spannungsanstiegsbegrenzungseinrichtung, d.h. der Spannungsanstieg beim Abschalten wird begrenzt, dar. Dieses ansteuerbare Kurzschlusselement 17 gemäss 2 dient bei einem Kurzschluss an einer oder mehreren Phasen eines an die Umrichterschaltung angeschlossenen elektrischen Wechselspannungsnetzes dazu, dass ein durch den Kurzschluss bedingter Kurzschlussstrom aus den Phasen nicht oder nur mit einer kleinen Amplitude über die Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6, insbesondere über die Dioden der die Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 fliesst, damit die Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 nicht weiter oder überhaupt nicht beschädigt, belastet oder zerstört werden. Das Kurzschlusselement 17 wird dann angesteuert, wenn mittels einer Detektionseinrichtung ein Kurzschlussstrom detektiert wird, wobei das ansteuerbare Kurzschlusselement 17 dann die jeweils mit dem Kurzschlusselement 18 verbundene Phasen kurzschliesst.In 2 a second embodiment of the inventive converter circuit is shown. The second embodiment according to 2 differs from the first embodiment described in detail above 1 in that a controllable short-circuit element is provided which has an inductance 20 is connected to the connection point of the second with the third power semiconductor switch S2, S3, wherein a series connection of a resistor 18 with a capacity 19 parallel to the controllable short-circuit element 17 is switched. The inductance 20 and series connection of the resistor 18 with the capacity 19 are optional. The interconnection of the inductance described above 20 , the resistance 18 and the capacity 19 when switching on the short-circuit element 17 a current increase limiting device, ie the current increase when switching is limited, and when switching off the short-circuit element 17 a Spannungsanstiegsbegrenzungseinrichtung, ie the voltage increase during shutdown is limited, is. This controllable short-circuit element 17 according to 2 is used in the event of a short circuit at one or more phases of an electrical alternating voltage network connected to the converter circuit that a short circuit current caused by the short circuit from the phases is not or only with a small amplitude via the power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6, in particular via the diodes of the power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6 flows, so that the power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 not further or not damaged, charged or destroyed. The short-circuit element 17 is then controlled when a short circuit current is detected by means of a detection device, wherein the controllable short-circuit element 17 then each with the shorting element 18 short circuits connected phases.

Das Kurzschlusselement 17 nach 1 und 2 ist mit Vorteil aus zwei antiparallel geschalteten ansteuerbaren Leistungshalbleitern mit jeweiliger Druckkontaktierung, wie beispielsweise Scheibenthyristoren oder GTOs, gebildet. Der jeweilige ansteuerbare Leistungshalbleiterschalter des ansteuerbaren Kurzschlusselementes 17 kann aber auch durch einen integrierten Thyristor mit kommutierter Ansteuerelektrode oder durch einen Triac gebildet sein.The short-circuit element 17 to 1 and 2 is formed with advantage of two antiparallel connected controllable power semiconductors with respective pressure contact, such as disc thyristors or GTOs. The respective controllable power semiconductor switch of the controllable short-circuit element 17 but can also be formed by an integrated thyristor with commutated drive electrode or by a triac.

Gemäss 1 und 2 ist parallel zur Serienschaltung des fünften und sechsten Leistungshalbleiterschalters S5, S6 ein Symmetrierungswiderstand 21 geschaltet. Der Symmetrierungswiderstand 21 dient mit Vorteil dazu, beispielsweise bei einem Abschaltvorgang sämtlicher Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 eine nahezu symmetrische Spannungsverteilung über den Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 zu erzielen und somit einzelne Leistungshalbleiterschalter S1, S2, S3, S4, S5, S6 vor zu grossen Spannungen zu schützen.According to 1 and 2 is a balancing resistor parallel to the series connection of the fifth and sixth power semiconductor switch S5, S6 21 connected. The balancing resistance 21 is used to advantage, for example, at a shutdown of all power semiconductor switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 to achieve a nearly symmetrical voltage distribution across the power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6 and thus individual power semiconductor switch S1, S2, S3, S4, S5, S6 to protect against excessive voltages.

11
GleichspannungskreisDC circuit
22
erster Hauptanschlussfirst main Line
33
zweiter Hauptanschlusssecond main Line
44
Teilanschlusspart connection
55
erstes Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerkfirst Current rise limiting network
66
Induktivität des ersten StromanstiegsbegrenzungsnetzwerksInductance of the first Current rise limiting network
77
Widerstand des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerksresistance the first electricity boarder network
88th
Kapazität des ersten StromanstiegsbegrenzungsnetzwerksCapacity of the first Current rise limiting network
99
Diode des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerksdiode the first electricity boarder network
1010
zweites Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerksecond Current rise limiting network
1111
Induktivität des zweiten StromanstiegsbegrenzungsnetzwerksInductance of the second Current rise limiting network
1212
Widerstand des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerksresistance of the second current increase limiting network
1313
Kapazität des zweiten StromanstiegsbegrenzungsnetzwerksCapacity of the second Current rise limiting network
1414
Diode des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerksdiode of the second current increase limiting network
1515
Widerstandresistance
1616
Kapazitätcapacity
1717
ansteuerbares Kurzschlusselementcontrollable Short-circuit element
1818
Widerstandresistance
1919
Kapazitätcapacity
2020
Induktivitätinductance
2121
SymmetrierungswiderstandSymmeterisation resistance
S1S1
erste Leistungshalbleiterschalterfirst Power semiconductor switch
S2S2
zweiter Leistungshalbleiterschaltersecond Power semiconductor switch
S3S3
dritter Leistungshalbleiterschalterthird Power semiconductor switch
S4S4
vierter Leistungshalbleiterschalterfourth Power semiconductor switch
S5S5
fünfter Leistungshalbleiterschalterfifth power semiconductor switch
S6S6
sechster Leistungshalbleiterschaltersixth Power semiconductor switch

Claims (8)

Umrichterschaltung mit einem durch zwei in Serie geschaltete Kondensatoren gebildeten Gleichspannungskreis (1), wobei der Gleichspannungskreis (1) einen ersten Hauptanschluss (2) und einen zweiten Hauptanschluss (3) und einen durch die zwei benachbarten und miteinander verbundenen Kondensatoren gebildeten Teilanschluss (4) umfasst, mit einem ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk (5), wobei eine Induktivität (6) und ein Widerstand (7) des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (5) mit dem ersten Hauptanschluss (2) verbunden ist, eine Kapazität (8) des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (5) mit dem Widerstand (7) und mit dem Teilanschluss (4) verbunden ist und eine Diode (9) des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (5) mit der Induktivität (6) und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands (7) mit der Kapazität (8) verbunden ist, mit einem zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerk (10), wobei eine Induktivität (11) und ein Widerstand (12) des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (10) mit dem zweiten Hauptanschluss (3) verbunden ist, eine Kapazität (13) des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (10) mit dem Widerstand (12) und mit dem Teilanschluss (4) verbunden ist und eine Diode (14) des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (10) mit der Induktivität (11) und mit dem Verbindungspunkt des Widerstands (12) mit der Kapazität (13) verbunden ist, mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (S1, S2, S3, S4) und mit einem fünften und sechsten nicht ansteuerbaren unidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (S5, S6), wobei der erste, zweite, dritte und vierte Leistungshalbleiterschalter (S1, S2, S3, S4) in Serie geschaltet sind und der erste Leistungshalbleiterschalter (S1) mit dem Verbindungspunkt der Induktivität (6) und der Diode (9) des ersten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (5) und der vierte Leistungshalbleiterschalter (S4) mit dem Verbindungspunkt der Induktivität (11) und der Diode (14) des zweiten Stromanstiegsbegrenzungsnetzwerks (10) verbunden ist, und wobei der fünfte und sechste Leistungshalbleiterschalter (S5, S6) in Serie geschaltet ist, der Verbindungspunkt des fünften Leistungshalbleiterschalters (S5) mit dem sechsten Leistungshalbleiterschalter (S6) mit dem Teilanschluss (4) verbunden ist, der fünfte Leistungshalbleiterschalter (S6) mit dem Verbindungspunkt des ersten Leistungshalbleiter schalters (S1) mit dem zweiten Leistungshalbleiterschalter (S2) verbunden ist und der sechste Leistungshalbleiterschalter (S6) mit dem Verbindungspunkt des dritten Leistungshalbleiterschalters (S3) mit dem vierten Leistungshalbleiterschalter (S4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem ersten, zweiten, dritten und vierten ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (S1, S2, S3, S4) jeweils eine Serienschaltung eines Widerstands (15) mit einer Kapazität (16) parallel geschaltet ist, und dass die Kapazität (16) einen Wert in der Grössenordnung grösser 1μF und der Widerstand (15) einen Wert in der Grössenordnung zwischen 2Ohm und 4Ohm aufweist.Inverter circuit with a DC voltage circuit formed by two capacitors connected in series ( 1 ), where the DC voltage circuit ( 1 ) a first main connection ( 2 ) and a second main connection ( 3 ) and a partial connection formed by the two adjacent and interconnected capacitors ( 4 ), with a first current increase limiting network ( 5 ), wherein an inductance ( 6 ) and a resistor ( 7 ) of the first current increase limiting network ( 5 ) with the first main connection ( 2 ), a capacity ( 8th ) of the first current increase limiting network ( 5 ) with the resistance ( 7 ) and with the partial connection ( 4 ) and a diode ( 9 ) of the first current increase limiting network ( 5 ) with the inductance ( 6 ) and with the connection point of the resistor ( 7 ) with the capacity ( 8th ) is connected to a second current increase limiting network ( 10 ), wherein an inductance ( 11 ) and a resistor ( 12 ) of the second current increase limiting network ( 10 ) with the second main connection ( 3 ), a capacity ( 13 ) of the second current increase limiting network ( 10 ) with the resistance ( 12 ) and with the partial connection ( 4 ) and a diode ( 14 ) of the second current increase limiting network ( 10 ) with the inductance ( 11 ) and with the connection point of the resistor ( 12 ) with the capacity ( 13 ), a first, second, third and fourth controllable bidirectional power semiconductor switch (S1, S2, S3, S4) and a fifth and sixth non-energized unidirectional power semiconductor switch (S5, S6), wherein the first, second, third and fourth Power semiconductor switch (S1, S2, S3, S4) are connected in series and the first power semiconductor switch (S1) with the connection point of the inductance ( 6 ) and the diode ( 9 ) of the first current increase limiting network ( 5 ) and the fourth power semiconductor switch (S4) with the connection point of the inductance ( 11 ) and the diode ( 14 ) of the second current increase limiting network ( 10 ), and wherein the fifth and sixth power semiconductor switches (S5, S6) are connected in series, the connection point of the fifth power semiconductor switch (S5) to the sixth power semiconductor switch (S6) to the sub-terminal ( 4 ), the fifth power semiconductor switch (S6) is connected to the connection point of the first power semiconductor switch (S1) to the second power semiconductor switch (S2) and the sixth power semiconductor switch (S6) to the connection point of the third power semiconductor switch (S3) to the fourth power semiconductor switch ( S4), characterized in that to the first, second, third and fourth controllable bidirectional power semiconductor switches (S1, S2, S3, S4) are each a series circuit of a resistor ( 15 ) with a capacity ( 16 ) is connected in parallel, and that the capacity ( 16 ) has a value in the order of greater than 1μF and the resistance ( 15 ) has a value in the order of magnitude between 2 ohms and 4 ohms. Umrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zweite, dritte und vierte ansteuerbaren bidirektionalen Leistungshalbleiterschalter (S1, S2, S3, S4) jeweils durch einen integrierten Thyristor mit kommutierter Ansteuerelektrode und durch eine zu dem Thyristor antiparallel geschaltete Diode gebildet ist.Converter circuit according to Claim 1, characterized that the first, second, third and fourth controllable bidirectional Power semiconductor switch (S1, S2, S3, S4) each by a integrated thyristor with commutated drive electrode and through a diode connected in anti-parallel with the thyristor is formed. Umrichterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fünfte und sechste nicht ansteuerbare unidirektionale Leistungshalbleiterschalter (S5, S6) jeweils durch eine Diode gebildet ist.Converter circuit according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the fifth and sixth non-controllable unidirectional power semiconductor switches (S5, S6) is each formed by a diode. Umrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein ansteuerbares Kurzschlusselement (17) mit dem Teilanschluss (4) und mit dem Verbindungspunkt des zweiten mit dem dritten Leistungshalbleiterschalter (S2, S3) verbunden ist.Converter circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that a controllable short-circuit element ( 17 ) with the partial connection ( 4 ) and connected to the connection point of the second to the third power semiconductor switch (S2, S3). Umrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein ansteuerbares Kurzschlusselement (17) vorgesehen ist, welches über eine Induktivität (20) mit dem Verbindungspunkt des zweiten mit dem dritten Leistungshalbleiterschalter (S2, S3) verbunden ist, und dass eine Serienschaltung eines Widerstands (18) mit einer Kapazität (19) parallel zu dem ansteuerbaren Kurzschlusselement (17) geschaltet ist.Converter circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that a controllable short-circuit element ( 17 ) is provided, which via an inductance ( 20 ) is connected to the connection point of the second to the third power semiconductor switch (S2, S3), and that a series connection of a resistor ( 18 ) with a capacity ( 19 ) parallel to the controllable short-circuit element ( 17 ) is switched. Umrichterschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das ansteuerbare Kurzschlusselement (17) aus zwei antiparallel geschalteten ansteuerbaren Leistungshalbleiterschaltern mit jeweiliger Druckkontaktierung gebildet ist.Converter circuit according to claim 4 or 5, characterized in that the controllable short-circuit element ( 17 ) is formed of two antiparallel connected controllable power semiconductor switches with respective pressure contact. Umrichterschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige ansteuerbare Leistungshalbleiterschalter des ansteuerbaren Kurzschlusselementes (17) durch einen integrierten Thyristor mit kommutierter Ansteuerelektrode gebildet ist.Converter circuit according to claim 6, characterized in that the respective controllable power semiconductor switch of the controllable short-circuit element ( 17 ) is formed by an integrated thyristor with commutated drive electrode. Umrichterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Serienschaltung des fünften und sechsten Leistungshalbleiterschalters (S5, S6) ein Symmetrierungswiderstand (21) geschaltet ist.Converter circuit according to one of the preceding claims, characterized in that parallel to the series circuit of the fifth and sixth power semiconductor switch (S5, S6) a balancing resistor ( 21 ) is switched.
DE200410034944 2004-07-20 2004-07-20 Inverter with current rise limiter has capacitive dc circuit with two current limiting networks and bi-directional power semiconductor switches in parallel with loss limiting circuit Withdrawn DE102004034944A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410034944 DE102004034944A1 (en) 2004-07-20 2004-07-20 Inverter with current rise limiter has capacitive dc circuit with two current limiting networks and bi-directional power semiconductor switches in parallel with loss limiting circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410034944 DE102004034944A1 (en) 2004-07-20 2004-07-20 Inverter with current rise limiter has capacitive dc circuit with two current limiting networks and bi-directional power semiconductor switches in parallel with loss limiting circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004034944A1 true DE102004034944A1 (en) 2006-02-16

Family

ID=35668451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410034944 Withdrawn DE102004034944A1 (en) 2004-07-20 2004-07-20 Inverter with current rise limiter has capacitive dc circuit with two current limiting networks and bi-directional power semiconductor switches in parallel with loss limiting circuit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004034944A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4670828A (en) * 1986-02-25 1987-06-02 Sundstrand Corporation Bi-directional switch for neutral point clamped PWM inverter
US6205040B1 (en) * 1999-04-20 2001-03-20 Abb Patent Gmbh Auxiliary resonant commutated pole three-point or multipoint converter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4670828A (en) * 1986-02-25 1987-06-02 Sundstrand Corporation Bi-directional switch for neutral point clamped PWM inverter
US6205040B1 (en) * 1999-04-20 2001-03-20 Abb Patent Gmbh Auxiliary resonant commutated pole three-point or multipoint converter

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIMING,Lu,et.al.:Study of RC-snubber for series IGCTs.In:Power System Technology,2002,Proceedings. PowerCon 2002,International Conference on, Vol. 1, 13.-17.Oct.2002,S.595-599 *
JIMING,Lu,et.al.:Study of RC-snubber for series IGCTs.In:Power System Technology,2002,Proceedings. PowerCon 2002,International Conference on, Vol. 1, 13.-17.Oct.2002,S.595-599;
NAGEL,A.,et.al:Characterization of IGCTs for Series Connected Operation.In:Industry Applications Conference, 2000, Conference Record of the 2000 IEEE,Vol.3,8.-12.Oct.2000,S.1923-1929 *
NAGEL,A.,et.al:Characterization of IGCTs for Series Connected Operation.In:Industry Applications Conference, 2000, Conference Record of the 2000 IEEE,Vol.3,8.-12.Oct.2000,S.1923-1929;

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2100368B1 (en) Semiconductor protective elements for controlling short-circuits at the dc end of voltage source converters
EP1980013B1 (en) Switchgear cell and converter circuit for switching a large number of voltage levels
DE10005449B4 (en) Overvoltage protection device for a matrix converter
EP1756926B1 (en) Method for error handling in a converter circuit for wiring of three voltage levels
EP1673849A1 (en) Converter circuit for connecting a plurality of switching voltage levels
EP2328264B1 (en) Cycloconverter and system with such a cycloconverter
EP3367567A1 (en) Switching device for separating a current path
EP3556000A1 (en) Module for modular multi-level inverter comprising a short-circuiter and capacitor current limiting
EP2625777B1 (en) Converter circuit
EP1619783B1 (en) Converter with limited voltage rise
EP1453192B1 (en) Inverter circuit with short cicuit protection
EP1647089A1 (en) Rectifier circuit
EP1619785B1 (en) Converter circuit with voltage rise rate limitation
EP2599213B1 (en) Converter system and method for operating such a converter system
DE102004034948A1 (en) Voltage changer, e.g. for switching three voltage levels in a power semiconductor, has capacitors wired in series to form a direct current voltage circuit and networks for limiting current build-up
EP1443648A1 (en) Inverter circuit for switching three voltage levels
DE112014006953T5 (en) Semiconductor device
DE102004034944A1 (en) Inverter with current rise limiter has capacitive dc circuit with two current limiting networks and bi-directional power semiconductor switches in parallel with loss limiting circuit
DE102004034945A1 (en) Frequency converter for limiting voltage rises has a direct current voltage circuit formed by two capacitors connected in series
WO2007051321A2 (en) Voltage changer circuit for switching a multitude of turn-on voltage levels
EP2904625B1 (en) Dc voltage circuit breaker
WO2004105225A2 (en) Converter circuit
DE2831495A1 (en) Overcurrent protection circuit for static inverter - has diode shunting transistor in series with input smoothing capacitor
EP3236572A1 (en) Power electronic switching cell and converter circuit with such switching cells
DE102013220864B3 (en) power converters

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20110721