CN102957330A

CN102957330A - 功率转换***

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Publication number: CN102957330A
Application number: CN2012102937452A
Authority: CN
Inventors: D.夫拉卡尔; N.I.施普林格特
Original assignee: DET International Holding Ltd
Current assignee: TEDA electronic Limited by Share Ltd
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2032-08-17
Also published as: EP2560276B1; US9344004B2; EP2560276A1; US20130044527A1; CN102957330B

Abstract

本发明涉及一种功率转换***，其中第一开关（OA1）被连接在输入电压源（u_dc/2）和第二开关（OA2）之间，其中第二开关（OA2）被连接到第三开关（OA3），其中第三开关（OA3）被连接到第四开关（OA4），其中第四开关（OA4）被连接到输入电压源（-u_dc/2），其中第一二极管（DA1）被连接在中性点（N）和第二开关（OA2）之间，其中第二二极管（DA2）被连接在第三开关（OA3）和中性点（N）之间。布置了两个或更多个电流互感器，以便以交错模式产生驱动信号。

Description

功率转换***

技术领域

本发明涉及一种用于功率转换的功率转换***和方法，其中第一开关被连接在输入电压源的上端和第二开关的上端之间，其中该第二开关的下端被连接到第三开关的上端，其中该第三开关的下端被连接到第四开关的上端，其中该第四开关的下端被连接到输入电压源的下端，其中第一二极管在导通方向上被连接在中性点和第二开关的上端之间，其中第二二极管被连接在第三开关的下端和中性点之间。

背景技术

在三级逆变器（TLI）技术中，中性点箝位（NPC）逆变器是由该行业所广泛实现的第一多级拓扑。该NPC逆变器继续被延伸地用于高压和高功率应用中，诸如高压直流（HVDC）功率传输。该拓扑基本上基于三相，其中每相包括四个串联连接的开关和连接到中性点或物质（mass）的两个二极管。通过适当地切换四个开关，提供了每相上的三级输出，即在每相的输出上提供输入电压的级+V、0、和-V。通过在不同相中适当地变换切换时间，NPC逆变器可以将直流（DC）电压源的功率传递至电力网（PG）。因此，例如，NPC逆变器可被用来将太阳能电池发电厂中所产生的电能传递到公共电力***中。在当前的NPC逆变器中，使用了绝缘栅双极晶体管（IGBT）开关，特别是为了提供较小的切换损耗。类似地，使用金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）或结型栅场效应晶体管（JFET）也是已知的。

在当前已知的NPC逆变器中，电荷泵或自举电路（bootstrap circuit）是为控制这些开关而选择的电路。然而，这样的电路尤其增加了NPC逆变器的复杂性。

发明内容

本发明的目的是创建一种属于开始提到的技术领域的功率转换***，其具有用于开关的选择控制电路，这些开关尤其提供了简单设计。

本发明的解决方案由独立权利要求的特征所规定。根据本发明，两个或更多个电流互感器被如此布置，以便以交错模式（interleaved mode）产生驱动信号。术语开关或输入源的“上端”和“下”端将在功率转换***被基本上垂直地布置时被解释。该功率转换***可以涉及任何种类的功率转换，即涉及AC至DC转换、涉及DC至AC转换、涉及DC至DC转换或涉及AC至AC转换（AC：交流，DC：直流）。尤其是，该功率转换***可以涉及功率逆变器，即DC至AC转换。

可以在功率转换***的任何合适的位置处布置两个或更多个电流互感器。可以在第一位置处布置第一电流互感器，以及可以在第二位置处布置第二电流互感器。第一电流互感器的初级绕组上的第一初级电流被转变成第一电流互感器的次级绕组上的第一次级电流。第二电流互感器的初级绕组上的第二初级电流被转变成第二电流互感器的次级绕组上的第二次级电流。第一和第二次级绕组电流形成了以交错模式产生驱动信号的基础。因此，在第一时间窗中，该第一次级电流形式了产生驱动信号的基础，以及在第二时间窗中，第二次级电流形成了产生驱动信号的基础。因此，在功率转换***的两个或更多个位置处的电流提供了用于产生驱动信号的基础。由此，因为可选择适当的电流来产生驱动信号，实现了简单的设计。

优选地，第一开关和第四开关包括第一制造技术的半导体，尤其是MOSFET开关（MOSFET：金属氧化物半导体场效应晶体管）、JFET（JFET：结型栅场效应晶体管）开关或IGBT（IGBT：绝缘栅双极晶体管）开关，以及第二开关和第三开关包括第二制造技术的半导体，尤其是BJT开关（BJT：双极结晶体管）。第一开关和第四开关以比第二开关和第三开关更高的频率进行操作。尽管第一开关和第四开关包括第一技术的半导体，但第二开关和第三开关包括第二技术的半导体。第一技术可以被设计成减少切换损耗，以及第二技术可以被设计成减少传导损耗。减少切换损耗的半导体的典型示例是MOSFET、JFET、或IGBT开关。另一方面，减少传导损耗的典型示例是BJT开关。然而，根据所期望的效率，技术人员可以选择任何期望的开关，以便减少切换损耗和传导损耗。

优选地，第一电容器被连接在输入电压源的上端和中性点之间，以及第二电容器被连接在中性点和输入电压源的下端之间，以便使输入源稳定。

在优选实施例中，二极管在导通方向上被连接在第一、第二、第三和第四开关的下端和上端之间，其形成了续流二极管。

优选地，第一开关的下端通过第二电流互感器的初级绕组被连接到第二开关的上端，以及第一二极管通过第一电流互感器的初级绕组被连接到第二开关的上端，和/或第三开关的下端通过第三电流互感器的初级绕组被连接到第四开关的上端，以及第四开关（OA4）的上端通过第四电流互感器的初级绕组（TA4P）被连接到第二二极管（DA2）。可以根据由电流互感器所测量的电流来控制功率转换***的这些开关。

优选地，第一电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第二开关的控制端口，和/或第二电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第二开关的控制端口，和/或第三电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第三开关的控制端口，和/或第四电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第三开关的控制端口。因此，可以根据由电流互感器所测量的电流来控制功率转换***的第二和第三开关。

在优选实施例中，第二开关的下端通过第一控制块和电阻器被连接到第二开关的控制端口，和/或第三开关的下端通过第二控制块和电阻器被连接到第三开关的控制端口。由此，第二开关和第三开关可以被进一步控制，尤其是用于电流接近零时这些开关的初始接通和断开。

优选地，第二开关和第三开关之间的连接点被连接到负载。该功率转换***可以因此被用来传递功率到任何所期望的负载。

在优选实施例中，提供了多相，尤其是三相，其中每相包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一二极管、第二二极管，其中在每相中，如果可适用的话，如先前所限定的提供第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、和/或控制块，其中第二开关和第三开关之间的连接点被连接到负载，尤其是连接到电力网或连接到电力***。该功率转换***可以因此适合于任何多相电力网或电力***，尤其是适合于广泛可用的3相电力***，使得在例如太阳能发电厂的发电厂中所生成的功率可以被有效地传递到电力***。

在用于功率转换的方法中，根据切换状态表来切换第一开关、第二开关、第三开关、和第四开关，其中第一开关被连接在输入电压源的上端和第二开关的上端之间，其中第二开关的下端被连接到第三开关的上端，其中第三开关的下端被连接到第四开关的上端，其中第四开关的下端被连接到输入电压源的下端，其中第一二极管在导通方向上被连接在中性点和第二开关的上端之间，其中第二二极管被连接在第三开关的下端和中性点之间，其特征在于，两个或更多个互感器***作成以交错模式产生驱动信号。因为该两个或更多个互感器可以被布置在任何合适的位置处，所以以简单方式产生了该驱动信号。

优选地，第一开关和第四开关包括第一制造技术的半导体，尤其是MOSFET开关、JFET开关或IGBT开关，以及第二开关和第三开关包括第二制造技术的半导体，尤其是BJT开关。因为在用于功率转换的当前方法中包括了不同技术的开关，所以改善了功率转换的效率，尤其是相对于切换损耗和传导损耗。

优选地，在第一切换状态中，第一开关和第二开关被接通并且第三开关和第四开关被关断，在第二切换状态中，第一开关被关断且第二开关和第三开关被接通，且第四开关被关断，以及在第三切换状态中，第一开关和第二开关被关断且第三开关和第四开关被接通。通过使用这样的切换表，提供了三级转换，同时维持了简单设计。

在优选实施例中，通过第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、和第四电流互感器来控制第二开关和第三开关，其中第一开关的下端通过第二电流互感器的初级绕组被连接到第二开关的上端，以及第三开关的下端通过第三电流互感器的初级绕组被连接到第四开关的上端，其中第一二极管通过第一电流互感器的初级绕组被连接到第二开关的上端，以及第四开关的上端通过第四电流互感器的初级绕组被连接到第二二极管，其中第一电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第二开关的控制端口，以及第二电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第二开关的控制端口，以及第三电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第三开关的控制端口，以及第四电流互感器的次级绕组在导通方向上通过二极管被连接到第三开关的控制端口。电流互感器提供了必要的信号，以便以该功率转换方法来适当地控制这些开关，尤其是以便适当地控制第二开关和第三开关。

优选地，通过第一控制块和第二控制块来控制第二开关和第三开关，其中第二开关的下端通过第一控制块和电阻器被连接到第二开关的控制端口，和/或第三开关的下端通过第二控制块和电阻器被连接到第三开关的控制端口。由此，第二开关和第三开关可以被进一步控制，尤其是用于电流接近零时这些开关的初始接通和断开。

在优选实施例中，提供了多相，尤其是三相，其中每相包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一二极管、第二二极管，其中在每相中，如果可适用的话，如先前所限定的提供第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、和/或控制块，其中第二开关和第三开关之间的连接点被连接到负载，尤其是连接到电力网或连接到电力***。用于功率转换的该方法可以因此适合于任何多相电力网或电力***，尤其是适合于广泛可用的3相电力***，使得在例如太阳能发电厂的发电厂中所生成的功率可以被有效地传递到电力***。

其它有利的实施例和特征的组合从以下的详细描述和权利要求的总体中得出。

附图说明

用来解释实施例的附图示出了：

图1：标准三相逆变器；

图2：三相三级NPC逆变器的一个相段（leg）；

图3：根据本发明的NPC逆变器；

图4：用于逆变器的上部的模拟模型；

图5：用于逆变器的上部的时序图；

图6：用于逆变器的下部的模拟模型；以及

图7：用于逆变器的下部的时序图；

在这些图中，给予相同的部件相同的参考符号。

具体实施方式

图1示出了具有三个半桥和三相R、S、T的标准三相逆变器。输入源u_dc被连接到三个第一开关S_R1、S_S1、S_T1的一端。第一开关S_R1、S_S1、S_T1的另一端形成三相R、S、T，并且进一步被连接到三个第二开关S_R2、S_S2、S_T2的一端。三个第二开关S_R2、S_S2、S_T2的另一端被连接到输入源u_dc。三个第一开关S_R1、S_S1、S_T1和三个第二开关S_R2、S_S2、S_T2被交替地接通和关断，以便从DC输入源u_dc在三相R、S、T处产生可变的频率和电压。

图2示出了三相三级NPC逆变器（NPC：中性点箝位）的一个相段，三相三级NPC逆变器是由本行业所广泛实现的第一多极拓扑，并继续被延伸地使用在诸如HVDC功率传输（HVDC：高压直流）的高压和高功率应用中。第一电容器C₁和第二电容器C₂被连接到物质M。第一电容器C₁上的第一电压u_C1和第二电容器C₂上的第二电压u_C2总和到输入电压u_dc。第一电容器C₁的一端通过第一开关S₁和第二开关S₂被连接到输出R。第一二极管D₁在导通方向上被连接在物质M和第一开关S₁与第二开关S₂的连接点之间。输出R通过第三开关S₃和第四开关S₄被连接到第二电容器C₂的一端。第二二极管D₂在导通方向上被连接在第三开关S₃与第四开关S₄的连接点和物质M之间。

表示用于生成用于传统控制的输出电压的基本原理的切换状态表如下：

Figure 2012102937452100002DEST_PATH_IMAGE002

该NPC逆变器是三级逆变器，其具有比二级的逆变器更小的输出电压阶跃。NPC逆变器可在输出上产生三个电压级，即u_dc/2、0、以及-u_dc/2，而二级逆变器可仅将输出连接到u_dc/2或-u_dc/2。三级逆变器的更干净的输出波形提供的有效切换频率是实际切换频率两倍。在需要输出滤波器的情况下，这些部件将比用于二级逆变器的部件更小并且成本更低。开关S1、S2、S3、S4是MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）、JFET（结型栅场效应晶体管）或IGBT（绝缘栅双极晶体管）开关。因为三级逆变器的每个相段具有串联连接的四个开关，所以这些开关上的施加电压是传统的二级逆变器的二分之一。除了处理更高电压的能力之外，NPC逆变器还具有更低的线间和共模阶跃以及更低的输出电流波纹的优点。箝位二极管D₁、D₂提供了与中性点的连接。

图3示出了根据本发明的NPC逆变器。NPC逆变器具有三相A、B、C。相A、B、C中的每相包括第一和第四外侧开关OA1、OA4、OB1、OB4、OC1、OC4以及第二和第三中间开关OA2、OA3、OB2、OB3、OC2、OC3。尤其是，第一（外侧）开关OA1、OB1、OC1的一端被连接到正输入源u_dc/2，以及第四（外侧）开关OA4、OB4、OC4的一端被连接到负输入源-u_dc/2。第一和第四（外侧）开关OA1、OA4、OB1、OB4、OC1、OC4的另一端被连接向第二和第三（中间）开关OA2、OA3、OB2、OB3、OC2、OC3。

如在电流NPC逆变器中所知的，根据本发明的NPC逆变器的外侧开关OA1、OA4、OB1、OB4、OC1、OC4是MOSFET、JFET、或IGBT开关。然而，中间开关OA2、OA3、OB2、OB3、OC2、OC3是BJT开关（BJT：双极结晶体管）。与MOSFET开关相比较，BJT开关具有高跨导。如从图2中所讨论的切换状态可见的，中间开关在循环中的较长时间是接通的，导致了比对于外侧开关更大的传导损耗，却少得多的切换损耗。因此，BJT开关具有减少传导损耗的优点。

第一和第四（外侧）开关OA1、OA4、OB1、OB4、OC1、OC4的另一端被连接到第二和第三电流互感器TA2P、TA3P、TB2P、TB3P、TC2P、TC3P的初级绕组，其将进一步被连接到第一和第四电流互感器TA1P、TA4P、TB1P、TB4P、TC1P、TC4P。第一电流互感器TA1P、TB1P、TC1P的初级绕组与第一二极管DA1、DB1、DC1在非导通方向上被连接到中性点N。第四电流互感器TA4P、TB4P、TC4P的初级绕组与第二二极管DA2、DB2、DC2在非导通方向上被连接到中性点N。

第二和第三电流互感器TA2P、TA3P、TB2P、TB3P、TC2P、TC3P的初级绕组进一步被连接到第二和第三（中间）开关OA2、OA3、OB2、OB3、OC2、OC3。第二和第三（中间）开关OA2、OA3、OB2 OB3、OC2、OC3被彼此连接，并且组成该逆变器的多个相，其进一步通过包括电感性和/或电容性元件的电路LC被连接到电力网PG。

每个第二和第三BJT开关OA2、OA3、OB2、OB3、OC2、OC3包括基极、集电极和发射极。如以上所描述的，一个BJT开关的发射极被连接到另一个BJT开关的集电极，从而形成逆变器的相。一个BJT开关的集电极被连接到一个第二电流互感器的初级绕组，以及另一个BJT开关的发射极被连接到一个第三电流互感器的初级绕组。

在每个第二和第三开关OA2、OA3、OB2、OB3、OC2、OC3的发射极和基极之间，布置了控制电路。每个控制电路包括第一、第二和第三电路块，其被并联连接。第一电路块包括第一控制块VctlA1、VctlB1、VctlC1或第二控制块VctlA2、VctlB2、VctlC2，这些控制块包括与电阻器串联连接的以f=50Hz的电压信号发生器。第二电路块包括被串联连接到二极管的第二或第四电流互感器TA2S、TA4S、TB2S、TB4S、TC2S、TC4S的次级绕组，其中该二极管在发射极和基极之间在导通方向上被定向。第三电路块包括被串联连接到二极管的第一和第三电流互感器TA1S、TA3S、TB1S、TB3S、TC1S、TC3S的次级绕组，其中该二极管在发射极和基极之间在导通方向上被定向。

第一、第二、第三、和第四开关OA1、OA2、OA3、OA4、OB1、OB2、OB3、OB4、OC1、OC2、OC3、OC4中的每个开关具有被并联布置的二极管，其中该二极管在朝向负输入源-u_dc/2和正输入源u_dc/2的开关的端之间在导通方向上被定向。

在正输入源u_dc/2和中性点N之间以及在中性点N和负输入源-u_dc/2之间布置了电容器。

逆变器具有以主频率切换的两个中间开关。

以上所描述的控制电路的电压控制信号仅（当电流接近于零时）对于BJT开关的初始接通（和关断）是需要的，因此它的电流处理能力可以是非常小的。

电流互感器的参数是特定于应用的。

要旨是使用（以高切换频率的）两个或更多个交错的电流互感器来产生标称连续的低频电流。

图4示意性地示出了Uout>0和Iout>0的模拟模型。其覆盖了切换状态Uout=+u_dc/2和Uout=0。不考虑NPN开关Q1的关断。

图4示出了逆变器的一相的上部。输入源u_dc/2被并联连接到电容器C1。MOSFET开关X4的漏极通过电阻器R1被连接到输入源u_dc/2的正端。例如，MOSFET开关X4可以是HiPerFET^TM功率MOSFET IXFH32N50。在MOSFET开关X4的源极和漏极之间，在导通方向上布置了二极管D7。MOSFET开关X4的源极被进一步连接到控制块X2，并且被连接到电流互感器X1的初级绕组。控制块X2被进一步连接到MOSFET开关X4的栅极，并且例如可具有F=10kHz的占空比。电流互感器X1的初级绕组被进一步连接到电流互感器X3的初级绕组，其进一步通过二极管D4在非导通方向上被连接到中性点或物质。电流互感器X1的初级绕组被进一步连接到BJT开关Q1的集电极。例如，BJT开关Q1可以是高功率硅晶体管2N6277。在BJT开关Q1的发射极和集电极之间，在导通方向是布置了二极管D3。BJT开关Q1的发射极被进一步连接到控制块X5。控制块X5通过电阻器R3和电阻器R2被连接到BJT开关Q1的基极。例如，控制块X5可具有F=50Hz的频率。BJT开关Q1的发射极被连接到电感器L1，其被进一步连接到连接电阻器R4的中性点或物质。BJT开关Q1的发射极被连接到电流互感器X3的次级绕组，该次级绕组通过二极管D2在导通方向上被进一步连接到电阻器R3和电阻器R2之间的连接点。BJT开关Q1的发射极还被连接到电流互感器X1的次级绕组，该次级绕组通过二极管D1在导通方向上被进一步连接到电阻器R3和R2之间的连接点。

在图4中，在电路的各种位置处，在图表G1、G2、G3、G4、G5、G6中定量地示出了电流幅值相对时间。图表G1示出了通过MOSFET开关X4的电流。图表G2示出了通过二极管D4的电流。图表G3示出了通过BJT开关Q1的电流。图表G4示出了通过电阻器R2的电流。图表G5示出了通过二极管D1的电流。图表G6示出了通过二极管D2的电流。

图5定量地示出了在逆变器的一相的上部的已经描述的各种位置处的电流幅值相对时间的时序图。

图6示出了逆变器的一相的下部。BJT开关Q1的集电极通过电感器L1和电阻器R4被连接到中性点或物质。BJT开关Q1的发射极被连接到电流互感器X3的初级绕组，其通过二极管D4在导通方向上被进一步连接到中性点或物质。BJT开关Q1的发射极还被连接到控制块X5，其通过电阻器R3和电阻器R2被连接到BJT开关Q1的基极。该控制块X5可具有F=50Hz的频率。BJT开关Q1的发射极还通过电流互感器X1的初级绕组被连接到MOSFET开关X4的漏极。MOSFET开关X4的源极通过电阻器R5被连接到输入源u_dc/2的负端，其具有并联连接的电容器C2。二极管D3在导通方向上被连接在BJT开关Q1的发射极和集电极之间。二极管D7在导通方向上被连接在MOSFET开关D7的源极和漏极之间。MOSFET开关X4的源极还被连接到控制块X2，其被进一步连接到MOSFET开关X4的栅极。例如，控制块X2可具有F=10kHz的占空比。BJT开关Q1的发射极被连接到电流互感器X3的次级绕组，该次级绕组通过二极管D2在导通方向上被进一步连接到电阻器R3和电阻器R2之间的连接点。BJT开关Q1的发射极还被连接到电流互感器X1的次级绕组，该次级绕组通过二极管D1在导通方向上被进一步连接到电阻器R3和R2之间的连接点。

例如，电感器L1可具有1.5mH的电感，电阻器R4可具有20Ω的电阻，电阻器R1可具有0.1Ω的电阻，电阻器R2可具有1Ω的电阻，电阻器R3可具有100Ω的电阻，电阻器R5可具有1Ω的电阻，以及电容器C1和C2可具有100μF的电容。例如，输入源u_dc/2可具有200V的电压。

图7定量地示出了在逆变器的一相的下部的已经描述的各种位置处的电流幅值相对时间的时序图。

总之，要注意的是，已经描述了具有高效率的用于功率转换的功率转换***和方法。

Claims

1. 功率转换***，其中第一开关（OA1）被连接在输入电压源（u_dc/2）的上端和第二开关（OA2）的上端之间，其中第二开关（OA2）的下端被连接到第三开关（OA3）的上端，其中第三开关（OA3）的下端被连接到第四开关（OA4）的上端，其中第四开关（OA4）的下端被连接到输入电压源（-u_dc/2）的下端，其中第一二极管（DA1）在导通方向上被连接在中性点（N）和第二开关（OA2）的上端之间，其中第二二极管（DA2）被连接在第三开关（OA3）的下端和中性点（N）之间，其特征在于，布置了两个或更多个电流互感器，其中以交错模式产生驱动信号。

2. 根据权利要求1的功率转换***，其特征在于，第一开关（OA1）和第四开关（OA4）包括第一制造技术的半导体，尤其是MOSFET开关、JFET开关或IGBT开关，以及第二开关（OA2）和第三开关（OA3）包括第二制造技术的半导体，尤其是BJT开关。

3. 根据权利要求1或2的功率转换***，其特征在于，第一电容器（C1）被连接在输入电压源（u_dc/2）的上端和中性点（N）之间，以及第二电容器（C2）被连接在中性点（N）和输入电压源（-u_dc/2）的下端之间。

4. 根据权利要求1至3之一的功率转换***，其特征在于，所述二极管在导通方向上被连接在第一、第二、第三和第四开关（OA1、OA2、OA3、OA4）的下端和上端之间。

5. 根据权利要求4的功率转换***，其特征在于，第一开关（OA1）的下端通过第二电流互感器的初级绕组（TA2P）被连接到第二开关（OA2）的上端，以及第一二极管（DA1）通过第一电流互感器的初级绕组（TA1P）被连接到第二开关的上端，和/或第三开关（OA3）的下端通过第三电流互感器的初级绕组（TA3P）被连接到第四开关（OA4）的上端，以及第四开关（OA4）的上端通过第四电流互感器的初级绕组（TA4P）被连接到第二二极管（DA2）。

6. 根据权利要求1至5之一的功率转换***，其特征在于，第一电流互感器的次级绕组（TA1S）在导通方向上通过二极管被连接到第二开关（OA2）的控制端口，和/或第二电流互感器的次级绕组（TA2S）在导通方向上通过二极管被连接到第二开关（OA2）的控制端口，和/或第三电流互感器的次级绕组（TA3S）在导通方向上通过二极管被连接到第三开关（OA3）的控制端口，和/或第四电流互感器的次级绕组（TA4S）在导通方向上通过二极管被连接到第三开关（OA3）的控制端口。

7. 根据权利要求1至6之一的功率转换***，其特征在于，第二开关（OA2）的下端通过第一控制块（VctlA1）和电阻器被连接到第二开关（OA2）的控制端口，和/或第三开关（OA3）的下端通过第二控制块（VctlA2）和电阻器被连接到第三开关（OA3）的控制端口。

8. 根据权利要求1至7之一的功率转换***，其特征在于，第二开关（OA2）和第三开关（OA3）之间的连接点被连接到负载（PG）。

9. 根据权利要求1至8之一的功率转换***，其特征在于，提供了多相（A，B，C），尤其是3相，其中每相（A，B，C）包括第一开关（OA1，OB1，OC1）、第二开关（OA2，OB2，OC2）、第三开关（OA3，OB3，OC3）、第四开关（OA4，OB4，OC4）、第一二极管（DA1，DA2，DA3）、第二二极管（DA2，DB2，DC2），其中在每相（A，B，C）中，如果可适用的话，如先前所限定的提供第一电流互感器（TA1，TB1，TC1）、第二电流互感器（TA2，TB2，TC2）、第三电流互感器（TA3，TB3，TC3）、第四电流互感器（TA4，TB4，TC4）、和/或控制块（VctlA1，VctlB1，VctlC1，VctlA2，VctlB2，VctlC2），其中第二开关（OA2，OB2，OC2）和第三开关（OA3，OB3，OC3）之间的连接点被连接到负载（PG），尤其是连接到电力网或连接到电力***。

10. 用于功率转换的方法，其中根据切换状态表来切换第一开关（OA1）、第二开关（OA2）、第三开关（OA3）、和第四开关（OA4），其中第一开关（OA1）被连接在输入电压源（u_dc/2）的上端和第二开关（OA2）的上端之间，其中第二开关（OA2）的下端被连接到第三开关（OA3）的上端，其中第三开关（OA3）的下端被连接到第四开关（OA4）的上端，其中第四开关（OA4）的下端被连接到输入电压源（-u_dc/2）的下端，其中第一二极管（DA1）在导通方向上被连接在中性点（N）和第二开关（OA2）的上端之间，其中第二二极管（DA2）被连接在第三开关（OA3）的下端和中性点（N）之间，其特征在于，两个或更多个互感器***作成以交错模式产生驱动信号。

11. 根据权利要求10的方法，其特征在于，第一开关（OA1）和第四开关（OA4）包括第一制造技术的半导体，尤其是MOSFET开关、JFET开关或IGBT开关，以及第二开关（OA2）和第三开关（OA3）包括第二制造技术的半导体，尤其是BJT开关。

12. 根据权利要求10或11的方法，其特征在于，在第一切换状态中，第一开关（OA1）和第二开关（OA2）被接通并且第三开关（OA3）和第四开关（OA4）被关断，在第二切换状态中，第一开关（OA1）被关断且第二开关（OA2）和第三开关（OA3）被接通，且第四开关（OA4）被关断，以及在第三切换状态中，第一开关（OA1）和第二开关（OA2）被关断且第三开关（OA3）和第四开关（OA4）被接通。

13. 根据权利要求10至12之一的方法，其特征在于，通过第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、和第四电流互感器来控制第二开关（OA2）和第三开关（OA3），其中第一开关（OA1）的下端通过第二电流互感器的初级绕组（TA2P）被连接到第二开关（OA2）的上端，以及第三开关（OA3）的下端通过第三电流互感器的初级绕组（TA3P）被连接到第四开关（OA4）的上端，其中第一二极管（DA1）通过第一电流互感器的初级绕组（TA1P）被连接到第二开关的上端，以及第四开关（OA4）的上端通过第四电流互感器的初级绕组（TA4P）被连接到第二二极管（DA2），其中第一电流互感器的次级绕组（TA1S）在导通方向上通过二极管被连接到第二开关（OA2）的控制端口，以及第二电流互感器的次级绕组（TA2S）在导通方向上通过二极管被连接到第二开关（OA2）的控制端口，以及第三电流互感器的次级绕组（TA3S）在导通方向上通过二极管被连接到第三开关（OA3）的控制端口，以及第四电流互感器的次级绕组（TA4S）在导通方向上通过二极管被连接到第三开关（OA3）的控制端口。

14. 根据权利要求10至13之一的方法，其特征在于，通过第一控制块（VctlA1）和第二控制块（Vctl2）来控制第二开关（OA2）和第三开关（OA3），其中第二开关（OA2）的下端通过第一控制块（Vctl1）和电阻器被连接到第二开关（OA2）的控制端口，和/或第三开关（OA3）的下端通过第二控制块（VctlA2）和电阻器被连接到第三开关（OA3）的控制端口。

15. 根据权利要求10至14的方法，其特征在于，控制了多相（A，B，C），尤其是3相，其中每相（A，B，C）包括第一开关（OA1，OB1，OC1）、第二开关（OA2，OB2，OC2）、第三开关（OA3，OB3，OC3）、第四开关（OA4，OB4，OC4）、第一二极管（DA1，DA2，DA3）、第二二极管（DA2，DB2，DC2），其中在每相（A，B，C）中，如果可适用的话，如先前所限定的提供第一电流互感器（TA1，TB1，TC1）、第二电流互感器（TA2，TB2，TC2）、第三电流互感器（TA3，TB3，TC3）、第四电流互感器（TA4，TB4，TC4）、和/或控制块（VctlA1，VctlB1，VctlC1，VctlA2，VctlB2，VctlC2），其中第二开关（OA2，OB2，OC2）和第三开关（OA3，OB3，OC3）之间的连接点被连接到负载（PG），尤其是连接到电力网或连接到电力***。