CN105391327A - 用于三电平逆变器的开关支路及其控制方法 - Google Patents

用于三电平逆变器的开关支路及其控制方法 Download PDF

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CN105391327A CN201510511539.8A CN201510511539A CN105391327A CN 105391327 A CN105391327 A CN 105391327A CN 201510511539 A CN201510511539 A CN 201510511539A CN 105391327 A CN105391327 A CN 105391327A
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Abstract

本发明涉及用于三电平逆变器的开关支路及其控制方法。该用于三电平逆变器的开关支路包括：串联在DC正极(P)与AC极(AC)之间的第一开关(S1)和第二开关(S2)；与第一开关和第二开关并联的第一二极管(D1)和第二二极管(D2)；串联在DC负极(N)与AC极之间的第三开关(S3)和第四开关(S4)；与第三开关和第四开关并联的第三二极管(D3)和第四二极管(D4)；在DC中性极(M)与处于第一开关和第二开关之间的点之间的第五二极管(D5)；在DC中性极与处于第三开关和第四开关之间的点之间的第六二极管(D6)；串联在DC中性极与AC极之间的第五开关(S5)和第七二极管(D7)；以及串联在DC中性极与AC极之间的第六开关(S6)和第八二极管(D8)。

Description

用于三电平逆变器的开关支路及其控制方法
技术领域
本发明涉及用于三电平逆变器的开关支路，以及用于控制三电平逆变器的开关支路的方法。
背景技术
三电平转换器，比如逆变器和/或整流器，是具有三个直流极的转换器。除了直流正极和直流负极以外，三电平转换器还具有直流中性极。可以使用三电平转换器拓扑，以便例如获得较高直流电压电平，并且减少对输出电流滤波的需要。在下述文献中给出了三电平中性点钳位式转换器的示例：T.Brückner、S.Bernet和H.Güldner于2005年6月的IEEE工业电子学期刊的第52卷第3号的“TheActiveMCConverterandItsLoss-BalancingControl”。具体地，给出了三电平中性点钳位式(NPC)转换器和有源中性点钳位式(ANPC)转换器的示例。
图1示出了三电平NPC逆变器的主电路的示例。该示例性三电平逆变器为三相逆变器，并且因此包括三个开关支路101、102、103，每个开关支路包括六个二极管和四个可控半导体开关。在逆变器的操作期间，可以根据要使用的调制方案来控制该可控半导体开关。示例性逆变器还包括用于将逆变器与如DC中间电路的DC电源(未示出)相连接的直流正极P、直流负极N和直流中性极M。示例性逆变器还包括用于对例如三相电力***(未示出)进行供给的三个交流极AC1、AC2、AC3。
与上述解决方案相关的可能问题为：尤其当三电平逆变器的功率等级提高时，在三电平逆变器中形成的换向回路会变得不理想，并且可能产生的杂散电感会在电流在逆变器的部件之间进行换向期间生成有害的电压尖峰。对此的一个具体示例为在下述情况时：三电平逆变器的开关支路101、102、103的交流极AC1、AC2、AC3的电压极性分别要从正变成负，或从负变成正，而电流从开关支路的上半部分换向至下半部分，或者从开关支路的下半部分换向至上半部分。在此情形下可能发生有害的电压尖峰。当调制电压和输出交流电流具有相反极性时，可能发生类似的有害换向。对于该问题的一个解决方案将是使用钳位电路或缓冲电路来抑制这样的电压尖峰。然而，这样的电路可能是昂贵的，并且在与半导体开关的标称电流相比较时，操作范围仍会受限。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备和方法，以解决或至少缓解上述问题。本发明的目的通过用于三电平逆变器的开关支路、逆变器和方法来实现，其中，开关支路、逆变器和方法的特征在于独立权利要求中所述的。在从属权利要求中描述了本发明的优选实施方式。
本发明基于如下的思想：向开关支路的上半部分和下半部分提供额外的开关连接，使得电流能够在所述开关支路的半部分内进行换向，而不管电流极性如何。
本发明的解决方案提供了如下优点：昂贵且有损耗的钳位电路或缓冲电路不再被需要，或者他们可以被减少，以便甚至在较高功率等级下对在电流在开关支路的半部分之间换向期间的电压尖峰进行抑制。此外，主电路母线设计变得更容易，因为典型的换向不发生在上半部分模块和下半部分模块之间。
附图说明
现在，将参照附图并结合优选实施方式来更详细地说明本发明，在附图中：
图1示出了根据实施方式的三相三电平逆变器的主电路的电路图；
图2示出了根据实施方式的三电平逆变器的开关支路的电路图；
图3示出了半导体模块结构的示例；
图4示出了半导体模块结构的示例；
图5示出了根据实施方式的三电平逆变器的开关支路的电路图和物理布局；以及
图6示出了根据实施方式的三相三电平逆变器的主电路的电路图和物理布局。
具体实施方式
本发明的应用不限于任何特定的***，而是可应用于各种电气***。此外，本发明的使用不限于利用特定基频的任何***或任何特定电压电平。
图2示出了根据实施方式的用于三电平逆变器的开关支路的电路图。应当注意，该图仅呈现了理解本发明所必需的元件。该开关支路可以是如三相逆变器的多相逆变器的一个开关支路，或者是如单相逆变器的开关支路。图2的开关支路包括交流极AC、直流正极P、直流负极N和直流中性极M。此外，该开关支路包括串联地连接在开关支路的直流正极P与交流极AC之间的第一可控半导体开关S1和第二可控半导体开关S2，其中第一可控半导体开关S1连接至直流正极P。第一二极管D1与第一可控半导体开关S1并联地连接，而第二二极管D2与第二可控半导体开关S2并联地连接。此外，该开关支路包括串联地连接在开关支路的直流负极N与交流极AC之间的第三可控半导体开关S3和第四可控半导体开关S4，其中第四可控半导体开关S4连接至直流负极N。第三二极管D3与第三可控半导体开关S3并联地连接，而第四二极管D4与第四可控半导体开关S4并联地连接。此外，该开关支路包括第五二极管D5和第六二极管D6，该第五二极管D5连接在直流中性极M与处于第一可控半导体开关S1和第二可控半导体开关S2之间的连接点之间，而该第六二极管D6连接在直流中性极M与处于第三可控半导体开关S3和第四可控半导体开关S4之间的连接点之间。此外，开关支路包括串联地连接在开关支路的直流中性极M与交流极AC之间的第五可控半导体开关S5和第七二极管D7，并且开关支路包括串联地连接在开关支路的直流中性极M与交流极AC之间的第六可控半导体开关S6和第八二极管D8。因此，图2的开关支路的上半部分包括第一可控半导体开关S1、第二可控半导体开关S2、第五可控半导体开关S5、第一二极管D1、第二二极管D2、第五二极管D5和第七二极管D7。因此，图2的开关支路的下半部分包括第三可控半导体开关S3、第四可控半导体开关S4、第六可控半导体开关S6、第三二极管D3、第四二极管D4、第六二极管D6和第八二极管D8。可控半导体开关S1至S6可以是IGBT(绝缘栅双极晶体管)或FET(场效应晶体管)或任何对应的可控半导体开关。图2还示出了控制布置30，可以通过或经由该控制布置30来对开关S1至S6进行控制。对半导体开关S1至S6的控制可以涉及一个或更多个额外的控制部件(未示出)。
可以将开关支路的半导体部件中的两个或更多个设置在半导体模块中。在本文中，术语“半导体模块”通常指如下模块：该模块包括布置在公共基板上并且以适当的方式相互电连接的两个或更多个半导体元件。
根据实施方式，如图2的示例所示，第一可控半导体开关S1、第二可控半导体开关S2、第五可控半导体开关S5、第一二极管D1、第二二极管D2、第五二极管D5和第七二极管D7驻留在第一开关支路专用半导体模块10中。此外，第三可控半导体开关S3、第四可控半导体开关S4、第六可控半导体开关S6、第三二极管D3、第四二极管D4、第六二极管D6和第八二极管D8驻留在第二开关支路专用半导体模块20中。图3还单独图示了第一半导体模块10的可能配置。示例性第一半导体模块10包括用于连接模块10的直流正端子11、直流中性端子12和交流端子13。以类似方式，图4还单独图示了第二半导体模块20的可能配置。示例性第二半导体模块20包括用于连接模块20的直流负端子21、直流中性端子22和交流端子13。因此，开关支路的半导体部件可以被划分成两个、三个或甚至更多个半导体模块。这可能在较高功率等级的情况下是优选的。具体地，当将上述半导体部件划分成两个模块(即第一半导体模块10和第二半导体模块20)与分别向开关支路的上半部分和下半部分二者提供额外的开关连接(即S5+D7和S6+D8)的想法进行组合时，可以使电流在半导体模块10、半导体模块20内进行换向，而不管电流极性如何。
在开关支路包括如上所述的两个半导体模块的情况下，优选的是，对模块端子相对于彼此的物理位置进行优化。图5图示了根据实施方式的开关支路的电路图和可能物理布局的示例。图5的示例包括第一半导体模块10和第二半导体模块20，使得第一半导体模块10的直流正端子11形成开关支路的直流正极P，第二半导体模块20的直流负端子21形成开关支路的直流负极N，第一半导体模块10的直流中性端子12和第二半导体模块20的直流中性端子22连接在一起以形成开关支路的直流中性端子M，并且交流端子13、交流端子23连接在一起以形成开关支路的交流极AC。为了使第一半导体模块10与第二半导体模块20之间的换向尽可能容易并且快速，优选的是，将直流中性端子定位成彼此接近。因此，如图5所示，根据实施方式，第一开关支路专用半导体模块10和第二开关支路专用半导体模块20被布置成彼此靠近，使得第一开关支路专用半导体模块10的直流中性端子12与第二开关支路专用半导体模块20的直流中性端子22相邻。此外，为了容易并且高效的机械布局设计，半导体模块10、20的交流端子优选地位于相同侧。因此，如图5所示，根据实施方式，第一开关支路专用半导体模块10的交流端子13和第二开关支路专用半导体模块20的交流端子23位于开关支路的相同侧。以类似的方式，优选的是，半导体模块10、20的DC链路电位应当彼此相对接近，以便使DC链路母线的杂散电感最小化。因此，如图5所示，根据实施方式，第一开关支路专用半导体模块10的直流正端子11和第二开关支路专用半导体模块20的直流负端子21位于开关支路的相同侧。然而，应当注意，图5仅示出了半导体模块10、20的物理布局的一个可能示例。
根据实施方式，可以通过将至少三个根据任意上述实施方式的开关支路连接在一起来实现多相三电平逆变器。例如，可以通过将三个根据任意上述实施方式的开关支路连接在一起来实现三相三电平逆变器。图6图示了根据实施方式的三相三电平逆变器的示例性电路图和物理布局，其包括分别具有三个交流极AC1、AC2和AC3的、与图5的开关支路相对应的三个开关支路201、202、203。在该示例中，已通过下述操作将三个开关支路201、202、203连接在一起：将每个开关支路的直流正极P连接在一起，将每个开关支路的直流负极N连接在一起，并且将每个开关支路的直流中性极M连接在一起。为了清晰起见，图6没有示出用于半导体开关的控制布置。
根据实施方式，对根据上述任一个实施方式的用于三电平逆变器的开关支路可以进行如下控制：
a)当开关支路的交流极AC的电压极性要从正改变成负时，
首先，将第一可控半导体开关S1控制为断开；
然后，将第二可控半导体开关S2、第五可控半导体开关S5、第三可控半导体开关S3和第六可控半导体开关S6控制为接通(不必同时，但可以使一个或一些开关早于其它开关被接通)；以及
在向开关支路的交流极AC供应的电流已被换向至直流中性极M之后，将第二可控半导体开关S2和第五可控半导体开关S5控制为断开(不必同时，但可以使一个开关早于另一开关被断开)，以及
b)当开关支路的交流极AC的极性要从负改变成正时，
首先，将第四可控半导体开关S4控制为断开；
然后，将第二可控半导体开关S2、第五可控半导体开关S5、第三可控半导体开关S3和第六可控半导体开关S6控制为接通(不必同时，但可以使一个或一些开关早于其它开关被接通)；以及
在向开关支路的交流极AC供应的电流已被换向至直流中性极M之后，将第三可控半导体开关S3和第六可控半导体开关S6控制为断开(不必同时，但可以使一个开关早于另一开关被断开)。
根据实施方式，可以控制根据本文的任意实施方式的三电平逆变器的开关支路，使得在两个或更多个可控半导体开关的接通与断开之间存在适当的换向延迟。此外，在本文中所描述的操作状态下，当将两个或更多个可控半导体开关控制为接通或断开时，在接通事件或断开事件之间可以存在延迟。最终，可以存在特定于可控半导体开关的接通延迟和断开延迟，该接通延迟和该断开延迟可以具有取决于操作点或操作模式的不同时间值。在适当的情况下，该延迟还可以为零。
通过使用上述控制过程，在开关支路的正常操作期间的在开关支路的上半部分与下半部分之间的换向(或者在包括两个半导体模块的开关支路的情况下，在第一半导体模块与第二半导体模块之间的换向)没有生成有害的电压尖峰，因为经由中点以足够长的换向时间来完成极性的改变。在上述过程中，关于向开关支路的交流极AC供应的电流是否被换向至直流中性极M的信息可以基于开关支路电路的已知延迟时间。在例如基于已知电路延迟确定出电流被换向至在极性改变之后调制并且导通的开关之后，对可控半导体开关的调制可以根据所使用的调制方案正常地继续下去。因此，当在上述极性改变过程之外对输出电压负极性或输出电压正极性进行调制时，总是可以通过仅使用开关支路的上半部分的可控半导体开关(在开关支路的输出相电压的正半部分期间)或仅使用开关支路的下半部分的可控半导体开关(在开关支路的输出相电压的负半部分期间)来完成。因此，在包括两个半导体模块10、20的开关支路的情况下，当在上述极性改变过程之外对输出电压负极性或输出电压正极性进行调制时，总是可以通过仅使用第一半导体模块10的可控半导体开关(在开关支路的输出相电压的正半部分期间)或仅使用第二半导体模块20的可控半导体开关(在开关支路的输出相电压的负半部分期间)来完成。作为示例，对根据上述任意实施方式的三电平逆变器的开关支路可以进行如下控制：
a)当命令逆变器产生正相电压时，交流极AC借助于例如所应用的脉冲宽度调制(PWM)方法来周期性地连接至直流正极P或直流中性极M。例如，如果交流极AC要连接至直流正极P，则可以将第一可控半导体开关S1和第二可控半导体开关S2控制为接通(S3和S4为断开)。以类似的方式，如果交流极AC要连接至直流中性极M，则可以将第一可控半导体开关S1控制为断开，而可以将第二可控半导体开关S2和/或第五可控半导体开关S5控制为接通。应当注意，如果进一步考虑交流极AC的电流极性，则只有必要的可控半导体开关需要被控制为接通和断开，以用于交流极AC与直流正极P之间或者交流极AC与直流中性极M之间的适当电连接，因为二极管可以充当取决于电流极性的半导体开关。
b)当命令逆变器产生负相电压时，交流极AC借助于例如所应用的脉冲宽度调制(PWM)方法周期性地连接至直流负极N。例如，如果交流极AC要连接至直流负极N，则可以将第三可控半导体开关S3和第四可控半导体开关S4控制为接通(S1和S2为断开)。以类似的方式，如果交流极AC要连接至直流中性极M，则可以将第四可控半导体开关S4控制为断开，而可以将第三可控半导体开关S3和/或第六可控半导体开关S6控制为接通。应当注意，如果进一步考虑交流极AC的电流极性，则只有必要的可控半导体开关需要被控制为接通和断开，以用于交流极AC与直流负极N之间或者交流极AC与直流中性极M之间的适当电连接，因为二极管可以充当取决于电流极性的半导体开关。
对根据上述各个实施方式的可控半导体开关的控制可以通过或经由控制布置30来执行，该控制布置30还可以执行对开关的正常调制控制。还可以使用用于执行控制功能的额外的或单独的逻辑单元或者物理单元(未示出)。例如，可以使用单独逻辑布置来实现该控制功能，该逻辑布置可以例如独立于对开关的正常调制控制。
根据以上任一个实施方式或其组合，控制可控半导体开关的控制布置30和/或单独逻辑布置可以被实现为一个单元或者两个或更多个单独单元，其被配置成实现各个实施方式的功能。这里，术语“单元”一般指物理实体或逻辑实体，诸如物理设备或其一部分、或者软件例程。根据任一个实施方式的控制布置30例如可以至少部分地借助于设置有合适软件的一个或多个计算机或者对应的数字信号处理(DSP)设备来实现。优选地，这样的计算机或数字信号处理设备至少包括为算术运算提供存储区域的工作存储器(RAM)以及如通用数字信号处理器的中央处理单元(CPU)。该CPU可以包括一组寄存器、算术逻辑单元和CPU控制单元。通过从RAM传送到CPU的程序指令序列来对CPU控制单元进行控制。CPU控制单元可以包含用于基本操作的大量微指令。微指令的实施可以取决于CPU设计而变化。可以通过程序语言对程序指令进行编码，该程序语言可以是诸如C、Java等的高级编程语言，或者是诸如机器语言或汇编语言的低级编程语言。计算机还可以具有可以向写有程序指令的计算机程序提供***服务的操作***。可以实现本发明的计算机或其它设备、或其一部分还可以包括用于接收例如测量和/或控制数据的适当的输入装置，以及用于输出例如控制数据的输出装置。还可以使用用于实现根据任一实施方式的功能的模拟电路、可编程逻辑设备(PLD)或者分立的电气部件和装置。例如，可以至少部分地借助于这样的模拟电路或可编程逻辑设备来实现根据任一实施方式的控制布置30。
该控制功能可以在现有的***元件中实现，或者通过以集中或分布的方式使用单独的专用元件或装置来实现。目前的逆变器开关支路或逆变器例如可以包括：可以用于根据上述各个实施方式的功能中的可编程逻辑设备或处理器和存储器。因此，例如在现有的逆变器开关支路或逆变器中用于实现实施方式所需要的所有修改和配置均可以被执行为可以作为添加的或更新的软件例程来实现的软件例程。如果控制功能的至少一部分功能通过软件来实现，则可以提供这样的软件作为包括计算机程序代码的计算机程序产品，其中，当在计算机上运行该计算机程序代码时，使计算机或对应的布置执行根据如上所述的实施方式的功能。这样的计算机程序代码可以存储在或通常实施在计算机可读介质(如适当的存储器，例如快闪存储器或光学存储器)上，其中，计算机程序代码能够从计算机可读介质被加载到执行程序代码的一个或多个单元。此外，这样的计算机程序代码例如可以经由适当的数据网络被加载到执行计算机程序代码的一个单元或多个单元，并且该计算机程序代码可以替换或更新可能的现有程序代码。
对于本领域技术人员明显的是，随着技术进步，可以用各种方式来实现本发明的基本思想。因此，本发明及其实施方式不限于上述示例，但可以在权利要求的范围内变化。

Claims (12)

1.一种用于三电平逆变器的开关支路，所述开关支路包括：
串联地连接在所述开关支路的直流正极(P)与交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第一可控半导体开关(S1)和第二可控半导体开关(S2)，其中，所述第一可控半导体开关连接至所述直流正极；
并联地连接至所述第一可控半导体开关的第一二极管(D1)，以及并联地连接至所述第二可控半导体开关的第二二极管(D2)；
串联地连接在所述开关支路的直流负极(N)与所述交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第三可控半导体开关(S3)和第四可控半导体开关(S4)，其中，所述第四可控半导体开关连接至所述直流负极；
并联地连接至所述第三可控半导体开关的第三二极管(D3)，以及并联地连接至所述第四可控半导体开关的第四二极管(D4)；
第五二极管(D5)，其连接在直流中性极(M)与处于所述第一可控半导体开关和所述第二可控半导体开关之间的连接点之间；
第六二极管(D6)，其连接在所述直流中性极(M)与处于所述第三可控半导体开关和所述第四可控半导体开关之间的连接点之间；
串联地连接在所述开关支路的所述直流中性极(M)与所述交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第五可控半导体开关(S5)和第七二极管(D7)；以及
串联地连接在所述开关支路的所述直流中性极(M)与所述交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第六可控半导体开关(S6)和第八二极管(D8)，
其中，所述第一可控半导体开关(S1)、所述第二可控半导体开关(S2)、所述第五可控半导体开关(S5)、所述第一二极管(D1)、所述第二二极管(D2)、所述第五二极管(D5)和所述第七二极管(D7)驻留在第一开关支路专用半导体模块(10)中；以及
所述第三可控半导体开关(S3)、所述第四可控半导体开关(S4)、所述第六可控半导体开关(S6)、所述第三二极管(D3)、所述第四二极管(D4)、所述第六二极管(D6)和所述第八二极管(D8)驻留在第二开关支路专用半导体模块(20)中。
2.根据权利要求1所述的用于三电平逆变器的开关支路，其中，所述第一开关支路专用半导体模块(10)和所述第二开关支路专用半导体模块(20)被布置成彼此靠近，使得所述第一开关支路专用半导体模块的直流中性端子(12)与所述第二开关支路专用半导体模块的直流中性端子(22)相邻。
3.根据权利要求2所述的用于三电平逆变器的开关支路，其中，所述第一开关支路专用半导体模块(10)的交流端子(13)和所述第二开关支路专用半导体模块(20)的交流端子(23)位于所述开关支路的相同侧。
4.根据权利要求2所述的用于三电平逆变器的开关支路，其中，所述第一开关支路专用半导体模块(10)的直流正端子(11)和所述第二开关支路专用半导体模块(20)的直流负端子(21)位于所述开关支路的相同侧。
5.根据权利要求3所述的用于三电平逆变器的开关支路，其中，所述第一开关支路专用半导体模块(10)的直流正端子(11)和所述第二开关支路专用半导体模块(20)的直流负端子(21)位于所述开关支路的相同侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于三电平逆变器的开关支路，包括用于控制所述可控半导体开关的装置(30)，其中，所述装置被配置成：
a)当所述开关支路的交流极(AC；AC1,AC2,AC3)的电压极性要从正改变成负时，
首先，将所述第一可控半导体开关(S1)控制为断开；
然后，将所述第二可控半导体开关(S2)、所述第五可控半导体开关(S5)、所述第三可控半导体开关(S3)和所述第六可控半导体开关(S6)控制为接通；以及
在向所述开关支路的交流极(AC；AC1，AC2，AC3)供应的电流被换向至所述直流中性极(M)之后，将所述第二可控半导体开关(S2)和所述第五可控半导体开关(S5)控制为断开，以及
b)当所述开关支路的交流极(AC；AC1，AC2，AC3)的极性要从负改变成正时，
首先，将所述第四可控半导体开关(S4)控制为断开；
然后，将所述第二可控半导体开关(S2)、所述第五可控半导体开关(S5)、所述第三可控半导体开关(S3)和所述第六可控半导体开关(S6)控制为接通；以及
在向所述开关支路的交流极(AC；AC1，AC2，AC3)供应的电流被换向至所述直流中性极(M)之后，将所述第三可控半导体开关(S3)和所述第六可控半导体开关(S6)控制为断开。
7.一种多相三电平逆变器，其包括至少三个根据权利要求1至6中任一项所述的开关支路(201，202，203)。
8.根据权利要求7所述的多相三电平逆变器，其中，将每个开关支路(201，202，203)的直流正极(P)连接在一起，将每个开关支路的直流负极(N)连接在一起，以及将每个开关支路的直流中性极(M)连接在一起。
9.一种用于控制三电平逆变器的开关支路的方法，所述开关支路包括：
串联地连接在所述开关支路的直流正极(P)与交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第一可控半导体开关(S1)和第二可控半导体开关(S2)，其中，所述第一可控半导体开关连接至所述直流正极；
并联地连接至所述第一可控半导体开关的第一二极管(D1)，以及并联地连接至所述第二可控半导体开关的第二二极管(D2)；
串联地连接在所述开关支路的直流负极(N)与所述交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第三可控半导体开关(S3)和第四可控半导体开关(S4)，其中，所述第四可控半导体开关连接至所述直流负极；
并联地连接至所述第三可控半导体开关的第三二极管(D3)，以及并联地连接至所述第四可控半导体开关的第四二极管(D4)；
第五二极管(D5)，其连接在直流中性极(M)与处于所述第一可控半导体开关和所述第二可控半导体开关之间的连接点之间；
第六二极管(D6)，其连接在所述直流中性极(M)与处于所述第三可控半导体开关和所述第四可控半导体开关之间的连接点之间；
串联地连接在所述开关支路的所述直流中性极(M)与所述交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第五可控半导体开关(S5)和第七二极管(D7)；以及
串联地连接在所述开关支路的所述直流中性极(M)与所述交流极(AC；AC1，AC2，AC3)之间的第六可控半导体开关(S6)和第八二极管(D8)，
其中，所述第一可控半导体开关(S1)、所述第二可控半导体开关(S2)、所述第五可控半导体开关(S5)、所述第一二极管(D1)、所述第二二极管(D2)、所述第五二极管(D5)和所述第七二极管(D7)驻留在第一开关支路专用半导体模块(10)中；以及所述第三可控半导体开关(S3)、所述第四可控半导体开关(S4)、所述第六可控半导体开关(S6)、所述第三二极管(D3)、所述第四二极管(D4)、所述第六二极管(D6)和所述第八二极管(D8)驻留在第二开关支路专用半导体模块(20)中，
所述方法包括：
a)当所述开关支路的交流极(AC；AC1，AC2，AC3)的极性要从正改变成负时，
首先，将所述第一可控半导体开关(S1)控制为断开；
然后，将所述第二可控半导体开关(S2)、所述第五可控半导体开关(S5)、所述第三可控半导体开关(S3)和所述第六可控半导体开关(S6)控制为接通；以及
在向所述开关支路的交流极(AC；AC1，AC2，AC3)供应的电流被换向至所述直流中性极(M)之后，将所述第二可控半导体开关(S2)和所述第五可控半导体开关(S5)控制为断开，以及
b)当所述开关支路的交流极(AC；AC1，AC2，AC3)的极性要从负改变成正时，
首先，将所述第四可控半导体开关(S4)控制为断开；
然后，将所述第二可控半导体开关(S2)、所述第五可控半导体开关(S5)、所述第三可控半导体开关(S3)和所述第六可控半导体开关(S6)控制为接通；以及
在向所述开关支路的交流极(AC；AC1，AC2，AC3)供应的电流被换向至所述直流中性极(M)之后，将所述第三可控半导体开关(S3)和所述第六可控半导体开关(S6)控制为断开。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一开关支路专用半导体模块(10)和所述第二开关支路专用半导体模块(20)被布置成彼此靠近，使得所述第一开关支路专用半导体模块的直流中性端子(12)与所述第二开关支路专用半导体模块的直流中性端子(22)相邻。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一开关支路专用半导体模块(10)的交流端子(13)和所述第二开关支路专用半导体模块(20)的交流端子(23)位于所述开关支路的相同侧。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述第一开关支路专用半导体模块(10)的直流正端子(11)和所述第二开关支路专用半导体模块(20)的直流负端子(21)位于所述开关支路的相同侧。
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