1.一種供在HVDC功率轉(zhuǎn)換器中使用的半導(dǎo)體切換電路,包括:
主要電流支路,包含主要半導(dǎo)體切換元件,并且電流在所述主要半導(dǎo)體切換元件接通時(shí)流經(jīng)所述主要半導(dǎo)體切換元件;
輔助電流支路,與所述主要電流支路并聯(lián)或者反并聯(lián)連接,所述輔助電流支路包含輔助電路,所述輔助電路包含多個(gè)有源輔助半導(dǎo)體切換元件,其被連接以形成有源切換橋,所述輔助電流支路還包含能量存儲(chǔ)裝置和/或阻抗裝置,所述有源切換橋具有在操作上與其連接的控制單元,所述控制單元配置成切換所述有源切換橋以便將所述輔助電路連接到具有所述主要電流支路的電路中以及從其斷開(kāi),并且由此有選擇地創(chuàng)建經(jīng)由所述輔助電流支路的備選電流通路,由此流經(jīng)所述主要電流支路的電流轉(zhuǎn)向成流經(jīng)所述備選電流通路,以調(diào)節(jié)流經(jīng)所述主要半導(dǎo)體切換元件的電流和跨所述主要半導(dǎo)體切換元件出現(xiàn)的電壓中的一個(gè)或多個(gè),其中所述控制單元配置成切換所述有源切換橋以布置所述備選電流通路有選擇地經(jīng)過(guò)所述能量存儲(chǔ)裝置和/或阻抗裝置。
2.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述控制單元配置成切換所述有源切換橋以布置所述備選電流通路有選擇地經(jīng)過(guò)和旁路所述能量存儲(chǔ)裝置和/或阻抗裝置。
3. 如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述控制單元配置成切換所述有源切換橋,以便將所述輔助電路連接到具有所述主要電流支路的電路中以及從其斷開(kāi),并且由此有選擇地創(chuàng)建經(jīng)由所述輔助電流支路的備選電流通路,由此流經(jīng)所述主要電流支路的電流轉(zhuǎn)向成流經(jīng)所述備選電流通路,以便:
●調(diào)節(jié)流經(jīng)所述主要半導(dǎo)體切換元件的電流的變化率和跨所述主要半導(dǎo)體切換元件出現(xiàn)的電壓的變化率中的一個(gè)或多個(gè);和/或
●調(diào)節(jié)跨所述主要半導(dǎo)體切換元件出現(xiàn)的電壓,并且由此提供所述主要半導(dǎo)體切換元件的AC和/或DC電壓分級(jí)。
4.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述控制單元配置成切換所述有源切換橋,以便將所述輔助電路連接到具有所述主要電流支路的電路中以及從其斷開(kāi),并且由此有選擇地創(chuàng)建經(jīng)由所述輔助電流支路的備選電流通路,由此流經(jīng)所述主要電流支路的反向恢復(fù)電流轉(zhuǎn)向成流經(jīng)所述備選電流通路,以調(diào)節(jié)流經(jīng)所述主要半導(dǎo)體切換元件的所述反向恢復(fù)電流。
5.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,包含可連接到電氣網(wǎng)絡(luò)的電路端子,其中所述主要和輔助電流支路在所述電路端子之間延伸,所述輔助電流支路配置成當(dāng)流經(jīng)所述主要電流支路的電流轉(zhuǎn)向成流經(jīng)所述備選電流通路時(shí)存儲(chǔ)能量,并且其中所述控制單元配置成切換所述有源切換橋,以便有選擇地將所存儲(chǔ)能量釋放到所述電路端子的至少一個(gè)中。
6.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述阻抗裝置與所述能量存儲(chǔ)裝置和/或有源切換橋串聯(lián)或并聯(lián)連接。
7.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述能量存儲(chǔ)裝置和/或阻抗裝置連接在所述有源切換橋內(nèi)。
8.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述多個(gè)有源輔助半導(dǎo)體切換元件在第一與第二橋端子之間按照半橋布置與所述能量存儲(chǔ)裝置并聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求1至7中的任何所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述多個(gè)有源輔助半導(dǎo)體切換元件定義第一和第二組有源輔助半導(dǎo)體切換元件,以及所述第一和第二組有源輔助半導(dǎo)體切換元件在第一與第二橋端子之間按照全橋布置與所述能量存儲(chǔ)裝置并聯(lián)連接。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述輔助電路包含分支,所述分支包含所述能量存儲(chǔ)和阻抗裝置的串聯(lián)連接,以及所述第一和第二組有源輔助半導(dǎo)體切換元件與所述分支并聯(lián)連接,以在所述第一與第二橋端子之間定義全橋布置。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述第一和第二組有源輔助半導(dǎo)體切換元件中的一個(gè)包含通過(guò)對(duì)應(yīng)橋端子所分隔的第一和第二對(duì)有源輔助半導(dǎo)體切換元件,所述第一對(duì)有源輔助半導(dǎo)體切換元件通過(guò)第一結(jié)點(diǎn)來(lái)分隔,所述第二對(duì)有源輔助半導(dǎo)體切換元件通過(guò)第二結(jié)點(diǎn)來(lái)分隔,以及所述輔助電路包含一對(duì)有源切換元件或無(wú)源電流檢查元件,所述一對(duì)有源切換元件或無(wú)源電流檢查元件跨所述第一和第二結(jié)點(diǎn)連接,所述一對(duì)有源切換元件或無(wú)源電流檢查元件之間的第三結(jié)點(diǎn)連接到所述分支的串聯(lián)連接的能量存儲(chǔ)和阻抗裝置之間的第四結(jié)點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求9至11中的任何所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述第一和第二組有源輔助半導(dǎo)體切換元件中的一個(gè)包含通過(guò)對(duì)應(yīng)橋端子所分隔的第一和第二對(duì)有源輔助半導(dǎo)體切換元件,所述第一對(duì)有源輔助半導(dǎo)體切換元件通過(guò)第一結(jié)點(diǎn)來(lái)分隔,所述第二對(duì)有源輔助半導(dǎo)體切換元件通過(guò)第二結(jié)點(diǎn)來(lái)分隔,以及所述阻抗裝置跨所述第一和第二結(jié)點(diǎn)連接。
13.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述有源切換橋是多電平有源切換橋。
14.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述輔助電流支路包含多個(gè)輔助電路,并且其中所述多個(gè)輔助電路的至少兩個(gè)串聯(lián)連接,和/或所述多個(gè)輔助電路的至少兩個(gè)并聯(lián)連接。
15.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述能量存儲(chǔ)裝置是或者包含電容器,和/或其中所述阻抗裝置包含電感器和/或電阻器。
16.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述多個(gè)有源輔助半導(dǎo)體切換元件的至少一個(gè)可切換成工作在阻抗模式中以便對(duì)流經(jīng)其中的電流呈現(xiàn)阻抗,并且其中所述備選電流通路在被創(chuàng)建時(shí)經(jīng)過(guò)所述輔助半導(dǎo)體切換元件,其切換成工作在其阻抗模式中,優(yōu)選地其中可切換成工作在阻抗模式中的所述或每個(gè)有源輔助半導(dǎo)體切換元件是或者包含可切換成工作在三極管模式中的的晶體管。
17.如任何前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體切換電路,其中,所述多個(gè)有源輔助半導(dǎo)體切換元件的至少一個(gè)是雙向半導(dǎo)體切換元件。