[发明专利]用于高压的变流器

权利要求书

1.一种用于构成变流器（1）的子模块（7），包括：

第一子单元（5），所述第一子单元具有

-第一储能器（18），

-与第一储能器（18）并联连接的第一串联电路（11），所述第一串联电路由两个功率半导体开关单元（12，13）组成，所述功率半导体开关单元分别具有导通方向相同的可接通和关断的功率半导体（14，15）并且分别与所述导通方向相反地导电，和

-第一接头端子（x2），所述第一接头端子（x2）与在第一串联电路（11）的功率半导体开关单元（12，13）之间的电位点相连，以及

第二子单元，所述第二子单元具有

-第二储能器（26），

-与第二储能器（26）并联连接的第二串联电路（19），所述第二串联电路由两个功率半导体开关单元（20，21）组成，所述功率半导体开关单元分别具有导通方向相同的可接通和关断的功率半导体（22，23）并且分别与所述导通方向相反地导电，和

-第二接头端子（x1），所述第二接头端子（x1）与在第二串联电路（19）的功率半导体开关单元（20，21）之间的电位点相连，

其特征在于，

所述第一子单元（9）和第二子单元（10）经由连接部件（27）互相连接，其被构造为：在所有功率半导体开关单元（12，13，20，21）的至少一个选择的开关状态中在第一接头端子（x2）和第二接头端子（x1）之间的电流流动，在两个方向上仅经过第一储能器（18）和/或第二储能器（26）进行。

2.根据权利要求1所述的子模块（7），其特征在于，所述连接部件（27）具有开关单元（35）。

3.根据权利要求2所述的子模块（7），其特征在于，所述开关单元（35）是机械开关单元、半导体开关或功率半导体开关单元。

4.根据上述权利要求中任一项所述的子模块（7），其特征在于，所述连接部件（27）具有至少一个电位隔离二极管（30，32），其被构造为用于保持在第一子单元（9）和第二子单元（10）之间的电压差。

5.根据上述权利要求中任一项所述的子模块（7），其特征在于，所述连接部件(27)具有至少一个阻尼电阻（31，33）。

6.根据上述权利要求中任一项所述的子模块（7），其特征在于，所述连接部件（27）具有：发射极连接支路（28），其将第一串联电路（11）的第一功率半导体开关单元（13）的发射极与第二串联电路（19）的第一功率半导体开关单元（21）的发射极相连并且在其中布置电位隔离二极管（30）；集电极连接支路（29），其将第一串联电路（11）的第二功率半导体开关单元（12）的集电极与第二串联电路（19）的第二功率半导体开关单元（20）的集电极相连并且在其中布置电位隔离二极管（32）；以及开关支路（34），在该开关支路中布置开关单元（35）并且其将发射极连接支路（28）的电位隔离二极管(30)的阴极与集电极连接支路（29）的电位隔离二极管（32）的阳极相连。

7.根据权利要求6所述的子模块（7），其特征在于，在发射极连接支路（28）中和在集电极连接支路（29）中布置阻尼电阻（31，33）。

8.根据上述权利要求中任一项所述的子模块（7），其特征在于，在所选择的开关状态中所有功率半导体开关单元（12，13，20，21，35）处于其中断位置。

9.根据权利要求8所述的子模块（7），其特征在于，所述连接部件（27）具有至少一个开关单元（35），所述开关单元在所选择的开关状态中在处于中断位置。

10.根据上述权利要求中任一项所述的子模块（7），其特征在于，所述功率半导体开关单元（12，13，20，21，35）是反向导通的可接通和关断的功率半导体开关。

11.根据上述权利要求1至9中任一项所述的子模块（7），其特征在于，每个功率半导体开关单元（12，13，20，21，35）分别具有可接通和关断的功率半导体（14，15，22，23，26），续流二极管（16，17，24，25，37）与其反并联连接。

12.根据上述权利要求中任一项所述的子模块（7），其特征在于，每个储能器是单极存储电容器（18，26）。

13.一种特别是用于高压应用的变流器（1），具有功率半导体整流器（2），其分别在交流电压接头（L₁，L₂，L₃）和直流电压接头（3₁，3₂，3₃，4₁，4₂，4₃）之间延伸并且构成桥式电路，其中，每个功率半导体整流器（2）具有双极子模块（7）的串联电路并且每个子模块（7）具有至少一个储能器（18，26）和至少一个功率半导体电路（11，19），其特征在于，所述子模块是按照上述权利要求中任一项所述的子模块（7）。