[发明专利]强制换向逆变器装置

权利要求书

1.一种强制换向大功率逆变器装置，具有最大额定输出电流 I_ROUT，包括：

至少一个DC连接电容器，具有特征在于上升率dV_DC/dt的绝对 值的最大值dV_m满足关系式-dV_m≤dV_DC/dt≤dV_m的电压脉动；

至少一个阳极漏电感，与所述DC连接电容器串联连接；

至少一个开关臂，包括至少一个栅极截止器件和至少一个续流二 极管的串联电路；

至少一个钳位电路，包括至少一个钳位电容器、至少一个钳位二 极管、以及包括至少一个电阻器的至少一个钳位电压复位电路；以及

至少一个饱和铁芯单元，

其中所述至少一个饱和铁芯单元具有线性饱和特性和逐渐饱和特 性之一，其每个具有饱和电流I_sat，以及

其中使用所述至少一个钳位电容器的电容C₃₁，将所述饱和电流 I_sat设置为大于由上升率dV_m产生的位移电流，从而满足下面公式的 关系：

I_Rout＞I_sat＞C₃₁×dV_m。

2.根据权利要求1所述的强制换向大功率逆变器装置，

其中所述饱和电流I_sat被设置为满足下面公式的关系：

I_Rout＞I_sat＞4×C₃₁×dV_m。

3.根据权利要求1或2所述的强制换向大功率逆变器装置，

其中所述饱和电流I_sat被设置为满足下面公式的关系：

I_Rout/5＞I_sat＞C₃₁×dV_m。

4.根据权利要求1或2所述的强制换向大功率逆变器装置，

其中所述饱和电流I_sat被设置为满足下面公式的关系：

I_Rout/5＞I_sat＞4×C₃₁×dV_m。

5.根据权利要求1或2所述的强制换向大功率逆变器装置，

其中所述至少一个续流二极管具有适合于阳极漏电感的应力反向 恢复功率容量P_rrlar(I)，所述应力反向恢复功率容量是使用所述阳 极漏电感来确定的，

其中所述至少一个饱和铁芯单元具有饱和电压时间积分∫Vdt_sat，

其中所述强制换向大功率逆变器在所述至少一个续流二极管上产 生了应力反向恢复功率P_rr(I)，

其中所述饱和电压时间积分∫Vdt_sat被选择为使得对于在 0＜I_out≤I_ROUT范围内的逆变器输出电流内引起的反向恢复应力下的所 述续流二极管，P_rr(I)≤P_rrlar(I)，以及

其中所述饱和电压时间积分∫Vdt_sat被选择为使得对于在 0＜I_out≤I_ROUT范围内的逆变器输出电流内引起的至少一个电流等级I_out的所述续流二极管中的反向恢复应力下的至少一个续流二极管， P_rr(I)≥1/2×P_rrlar(I)。

6.根据权利要求1或2所述的强制换向大功率逆变器，

其中所述至少一个饱和铁芯单元包括至少一个饱和电感器，具有 用非磁性材料填充的至少一个间隙，使得所述至少一个饱和铁芯单元 具有饱和电流I_sat。