DE102004041206A1 - Voltage converter circuit uses SiC Schottky diodes as power diodes to provide attenuation of oscillations - Google Patents

Voltage converter circuit uses SiC Schottky diodes as power diodes to provide attenuation of oscillations Download PDF

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Abstract

The voltage converter circuit has a bridge module [2] that has a pair of power semiconductors, eg IGBT devices [S1,S2]. This connects with voltage intermediate circuit stage. Each device has a power diode connected in anti parallel [D1,D2]. The diodes are of a SiC-Schottky-diode type that provide attenuation of oscillations caused by parasitic effects.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromrichterschaltung mit wenigstens einem elektrisch parallel zu einem Spannungszwischenkreis geschalteten Brückenzweigmodul mit zwei elektrisch in Reihe geschalteten abschaltbaren Leistungshalbleitern, denen jeweils als Leistungsdiode eine SiC-Schottky-Diode elektrisch antiparallel geschaltet sind.The The invention relates to a power converter circuit having at least an electrically connected in parallel with a voltage intermediate circuit Bridge arm module with two turn-off power semiconductors connected electrically in series, each of which as a power diode, a SiC Schottky diode electrically are connected in anti-parallel.

Seit einiger Zeit werden bei Stromrichterschaltungen Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBT) als Stromrichterventile eingesetzt. Die besonderen herausragenden Eigenschaften von IGBT's sind kleine Schaltzeiten und folglich niedrige Schaltverluste, weite sichere Arbeitsbereiche, günstige Kurzschlusscharakteristik, sowie die nahezu leistungslose Ansteuerung durch seinen MOS-Eingang. Aus der stetigen Weiterentwicklung zum noch schnelleren Schalten, geringere Sättigungsspannung, höheren Kollektorströmen bis 1200A und Sperrspannungen bis 1700V werden IGBT's bis zu Leistungen im MW-Bereich eingesetzt. Die verfügbaren IGBT-Hochleistungsmodule finden ihren Einsatz auch in der Traktion im Nahverkehr. Hier lässt sich mit den IGBT's vor allem der Wunsch nach hoher Regeldynamik und Minimierung der Geräusche mit möglichen Schaltfrequenzen bis 20kHz beim harten Schalten im Wechsel mit einer Freilaufdiode realisieren.since For some time, inverter circuits use insulated gate bipolar transistors (IGBTs). used as power converter valves. The special outstanding Properties of IGBT's are small switching times and consequently low switching losses, wide safe work areas, favorable short-circuit characteristics, as well as the virtually powerless control through its MOS input. Out the steady advancement to even faster shifting, lower Saturation voltage, higher collector currents Up to 1200A and reverse voltages up to 1700V will be IGBT's up to power used in the MW range. The available IGBT high performance modules also find their use in traction in local traffic. Here you can join especially the IGBT's the desire for high control dynamics and minimizing the noise with possible Switching frequencies up to 20kHz for hard switching alternating with one Realize freewheeling diode.

Diese Freilaufdioden sind jeweils einem abschaltbaren Leistungshalbleiterschalter, insbesondere einem IGBT, elektrisch antiparallel geschaltet. Bei herkömmlichen Stromrichterschaltungen sind als Freilaufdioden so genannte pin-Dioden vorgesehen, da die auftretenden Spannungen bei diesen Stromrichterschaltungen größer 100V sind. Diese Dioden weisen eine Durchlassspannung von etwa 2V auf. Bei höher sperrenden Bau elementen liegt die Durchlassspannung höher, typischerweise bei 4V.These Freewheeling diodes are each a turn-off power semiconductor switch, in particular an IGBT, electrically connected in anti-parallel. In conventional Converter circuits are free-wheeling diodes called pin diodes provided because the voltages occurring in these converter circuits greater than 100V are. These diodes have a forward voltage of about 2V. at higher blocking Construction elements, the forward voltage is higher, typically at 4V.

Der Übergang von Durchlass- in dem Sperrbereich erfolgt bei einer pin-Diode nicht momentan, da zunächst die im pn-Übergang gespeicherte Ladung abgebaut werden muss. Die dazu benötigte Zeit ist die Speicherzeit, die umso größer ist, je größer der Durchlassstrom vor dem Übergang war. Bei Leistungsdioden liegt diese Speicherzeit im μsec-Bereich. Bei der Kommutierung des Freilaufstromes durch eine Freilaufdiode auf einen Leistungshalbleiter geschieht dies bei hoher Spannung am Leistungshalbleiter. Durch die gespeicherte Ladung in der Leistungsdiode wird der Leistungshalbleiter, auf den der Freilaufstrom kommutiert, während des Ablaufs der Speicherzeit zunächst mit einem Rückstrom der Leistungsdiode belastet. Dadurch erhöhen sich die Schaltverluste der Leistungshalbleiter. Diese Schaltverluste haben bei hohen Pulsfrequenzen der Stromrichterschaltung wesentlichen Einfluss auf die leistungsmäßige Ausnutzbarkeit der Stromrichterschaltung. Durch diese vorhandene Schaltzeit der Leistungsdioden kann die mögliche Schaltzeit von IGBT nicht immer ausgenutzt werden.The transition Pass-through in the stopband is not done on a pin diode right now, there first the in pn transition stored charge must be reduced. The time required is the storage time, which is the greater the larger the forward current before the transition was. For power diodes, this storage time is in the μsec range. When commutating the freewheeling current through a freewheeling diode On a power semiconductor this happens at high voltage on the power semiconductor. Due to the stored charge in the power diode becomes the power semiconductor to which the freewheel current commutates, while the expiry of the storage time first with a return current the power diode loaded. This increases the switching losses the power semiconductor. These switching losses have high pulse frequencies the converter circuit has a significant influence on the performance exploitation the converter circuit. Due to this existing switching time of Power diodes can be the possible Switching time of IGBT can not always be exploited.

Aus der DE 196 38 620 A1 ist eine Stromrichterschaltung bekannt, die als Leistungsdioden an Stelle von pin-Dioden SiC-Schottky-Dioden verwenden. Da die Schottky-Dioden als unipolares Bauelement keine Minorität an Ladungsträger besitzen, die beim Abschalten ausgeräumt werden müssen, verringert sich der Strom wesentlich auf einen kapazitiven Anteil, wodurch die Schaltzeit der Leistungsdioden äußerst klein wird. Außerdem weist die Schottky-Diode aus Siliziumkarbid (SiC) gegenüber einer pin-Diode eine annähernd halbierte Durchlassspannung auf.From the DE 196 38 620 A1 For example, a power converter circuit is known which uses SiC Schottky diodes as power diodes instead of pin diodes. Since the Schottky diodes as a unipolar device have no minority of charge carriers that have to be eliminated when switching off, the current is significantly reduced to a capacitive component, whereby the switching time of the power diodes is extremely small. In addition, the silicon carbide (SiC) Schottky diode has an approximately half the forward voltage of a pin diode.

Der Nachteil dieser SiC-Schottky-Diode als Leistungsdiode in einer Stromrichterschaltung ist die sprunghafte Stromänderung. Diese Stromänderung bringt einen parasitären Schwing kreis zur Anregung. Dieser parasitäre Schwingkreis besteht aus parasitären Kapazitäten und parasitären Induktivitäten der Leistungshalbleiter eines Brückenzweigmoduls. Die Schwingfrequenz dieses parasitären Schwingkreises wird durch parasitäre Effekte der Leistungshalbleiter und dem Aufbau des Brückenzweigmoduls erzeugt. Das dieser parasitäre Schwingkreis, der nun mal bei Stromrichterschaltungen immer vorhanden ist, nun angeregt wird, dafür ist die sprunghafte Stromänderung der Schottky-Diode aus Siliziumkarbid beim Abschalten dieser SiC-Schottky-Diode verantwortlich. Eine Folge dieser Anregung ist die Anhebung der Schaltverluste und Schwierigkeiten bei der Einhaltung von EMV-Normen.Of the Disadvantage of this SiC Schottky diode as a power diode in a converter circuit is the sudden change in current. This current change brings a parasitic Oscillating circle for excitation. This parasitic resonant circuit consists of parasitic capacities and parasitic inductors the power semiconductor of a bridge branch module. The oscillation frequency of this parasitic resonant circuit is through parasitic Effects of power semiconductors and the construction of the bridge branch module generated. This parasitic Oscillating circuit, which is always present in the case of converter circuits is now being stimulated for it is the sudden change in current the Schottky diode made of silicon carbide when switching off this SiC Schottky diode responsible. One consequence of this excitation is the increase in switching losses and difficulties in complying with EMC standards.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die Stromrichterschaltung mit SiC-Schottky-Dioden als Leistungsdioden derart weiterzubilden, dass diese angeregten Schwingungen im Strom gedämpft werden.Of the Invention is now based on the object, the power converter circuit with SiC Schottky diodes as power diodes in such a way that these excited vibrations are damped in the stream.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention this Task solved with the characterizing features of claim 1.

Dadurch, dass die Stromrichterschaltung mit einem Filter versehen ist, das auf die Frequenz einer angeregten Stromschwingung abgestimmt ist, wird ein Großteil der Schwingung eines angeregten parasitären Schwingkreises bedämpft.Thereby, the converter circuit is provided with a filter which tuned to the frequency of an excited current swing, will be a big part damped the vibration of an excited parasitic resonant circuit.

Als Filter ist ein RC-Glied vorgesehen, der auf die Frequenz des parasitären Schwingkreises abgestimmt ist. Ein Großteil der Schwingung wird im Widerstand dieses RC-Gliedes in Wärme umgesetzt und somit bedämpft. Der Kondensator dieses RC-Gliedes dient dazu, dass dieses Filter nur während des Schaltens aktiv ist.As a filter, an RC element is provided, which is tuned to the frequency of the parasitic resonant circuit. Much of the vibration is in the Resistance of this RC element converted into heat and thus damped. The capacitor of this RC element ensures that this filter is active only during switching.

Zur Bedämpfung der Schwingung des angeregten parasitären Schwingkreises kann auch ein Saugkreis vorgesehen sein. Die Resonanzfrequenz entspricht etwa der Frequenz der Schwingung des angeregten parasitären Schwingkreises.to attenuation The oscillation of the excited parasitic resonant circuit can also be provided a suction circuit. The resonance frequency corresponds approximately the frequency of the oscillation of the excited parasitic resonant circuit.

Ferner kann auch ein aktives Filter vorgesehen sein, das den schwingenden Stromverlauf ermittelt, über eine Spektralanalyse die auftretende Schwingungsfrequenz ermittelt und die Filterfrequenz auf diese Schwingungsfrequenz abstimmt. Diese Filtermethode ist dann vorzusehen, wenn die Frequenz der Schwingungsfrequenz vom Modul zu Modul schwankt, bzw. vom Aufbau des Moduls abhängig ist.Further can also be provided an active filter that the oscillating Current flow determined, over a spectral analysis determines the occurring vibration frequency and tunes the filter frequency to this oscillation frequency. These Filter method is to be provided when the frequency of the oscillation frequency varies from module to module, or depends on the structure of the module.

Um ein gutes Resultat der Dämpfung zu erreichen, ist das Filter derart in der Stromrichterschaltung anzuordnen, dass das Dämpfungsglied so nah wie möglich am Leistungshalbleiter angebracht ist. Diese Forderung wird am besten erfüllt, wenn die Filtermaßnahmen im Brückenzweigmodul der Stromrichterschaltung integriert sind.Around a good result of damping to reach, the filter is so in the power converter circuit to arrange that the attenuator as close as possible attached to the power semiconductor. This requirement is best Fulfills, if the filter measures in the bridge branch module the power converter circuit are integrated.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stromrichterschaltung schematisch veranschaulicht sind.to further explanation The invention is referred to the drawing, in which several embodiments the power converter circuit according to the invention are illustrated schematically.

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Stromrichterschaltung nach der Erfindung, in der 1 shows a first embodiment of a power converter circuit according to the invention, in which

2 in einem Diagramm über der Zeit die Strom- und Spannungsverläufe eines unteren abschaltbaren Leistungshalbleiters des Brückenzweigmoduls nach 1 dargestellt, die 2 in a diagram over time, the current and voltage waveforms of a lower turn-off power semiconductor of the bridge branch module after 1 represented, the

3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Stromrichterschaltung nach der Erfindung und in der 3 shows a second embodiment of a power converter circuit according to the invention and in the

4 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stromrichterschaltung veranschaulicht. 4 a third embodiment of a power converter circuit according to the invention is illustrated.

Die 1 zeigt eine Stromrichterschaltung nach der Erfindung. Die Stromrichterschaltung weist wenigstens ein Brückenzweigmodul 2 auf. Dieses Brückenzweigmodul weist zwei abstellbare Leistungshalbleiter S1 und S2, insbesondere Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBT), auf, die elektrisch in Reihe geschaltet sind. Jedem abschaltbaren Leistungshalbleiter S1 bzw. S2 ist eine Leistungsdiode elektrisch antiparallel geschaltet. Als Leistungsdiode ist eine SiC-Schottky-Diode D1 bzw. D2 vorgesehen. Am Verbindungspunkt 4 dieser beiden elektrisch in Reihe geschalteten abschaltbaren Leistungshalbleiter S1 und S2 ist ein Lastanschluss 6 angeschlossen. Dieses Brückenzweigmodul 2 ist elektrisch parallel zu einem Spannungszwischenkreis 8 geschaltet. Dieser Spannungszwischenkreis 8 weist einerseits zwei Gleichspannungsschienen DCP und DCN und andererseits als Zwischenkreiskondensator CK die Reihenschaltung dreier Kondensatoren C5, C6 und C7 auf, denen elektrisch parallel jeweils ein Symmetrierwiderstand R1, R2 und R3 geschaltet sind. Gespeist wird dieser Spannungszwischenkreis 8 aus einer Gleichspannungsquelle DC. Diese Gleichspannungsquelle DC kann beispielsweise von einem netzseitigen Gleichrichter realisiert sein. Elektrisch parallel zum Brückenzweigmodul 2 ist erfindungsgemäß ein Filter angeordnet. In dieser ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromrichterschaltung ist als Filter ein RC-Glied 10 vorgesehen.The 1 shows a power converter circuit according to the invention. The power converter circuit has at least one bridge branch module 2 on. This bridge branch module has two turn-off power semiconductors S1 and S2, in particular insulated gate bipolar transistors (IGBT), which are electrically connected in series. Each turn-off power semiconductor S1 or S2, a power diode is electrically connected in anti-parallel. As a power diode, a SiC Schottky diode D1 or D2 is provided. At the connection point 4 of these two turn-off power semiconductors S1 and S2, which are electrically connected in series, is a load connection 6 connected. This bridge branch module 2 is electrically parallel to a voltage intermediate circuit 8th connected. This voltage intermediate circuit 8th on the one hand two DC busbars DCP and DCN and on the other hand, as a DC link capacitor C K, the series connection of three capacitors C5, C6 and C7, which are electrically connected in parallel in each case a balancing resistor R1, R2 and R3. This voltage intermediate circuit is fed 8th from a DC voltage source DC. This DC voltage source DC can be realized for example by a network-side rectifier. Electrically parallel to the bridge branch module 2 According to the invention, a filter is arranged. In this first embodiment of the converter circuit according to the invention is a filter as an RC element 10 intended.

Außerdem weist diese Stromrichterschaltung parasitäre Kapazitäten und parasitäre Induktivitäten auf, die jeweils durch eine parasitäre Kapazität Cp1 und durch eine parasitäre Induktivität Lp1 in dieser Stromrichterschaltung veranschaulicht sind. Diese parasitären Elemente Cp1 und Lp1 bilden einen parasitären Schwingkreis mit einer zugehörigen Schwingkreisfrequenz. Beim Abschalten einer SiC-Schottky-Diode D1 bzw. D2 wird dieser parasitäre Schwingkreis angeregt, wodurch es zu Stromschwingungen im Strom durch den abschaltbaren Leistungshalbleiter S2 bzw. S1 kommt, auf dem der Strom durch die SiC-Schottky-Diode D1 bzw. D2 kommutiert.In addition, points this converter circuit has parasitic capacitances and parasitic inductances, each by a parasitic Capacity Cp1 and by a parasitic inductance Lp1 are illustrated in this power converter circuit. These parasitic Elements Cp1 and Lp1 form a parasitic resonant circuit with a associated resonant circuit frequency. When switching off a SiC Schottky diode D1 or D2 this is parasitic Resonant circuit excited, causing current oscillations in the current comes through the turn-off power semiconductor S2 or S1, on the current through the SiC Schottky diode D1 or D2 commutated.

Dieser schwingende Stromverlauf ist in dem Diagramm gemäß 2 näher dargestellt. Zu Beginn dieses Diagramms ist die Kollektor-Emitterspannung uCE ungefähr 400V. Sobald die Gate-Emitterspannung uGE annähernd die 12V erreicht hat, schaltet der Leistungshalbleiter S2 ein und die Kollektor-Emitterspannung uCE sinkt auf eine Sättigungsspannung ab. Gleichzeitig kommutiert der Strom durch die SiC-Schottky-Diode D1 sprunghaft auf den abschaltbaren Leistungshalbleiter S2, so dass der Strom iC durch diesen abschaltbaren Leistungshalbleiter S2 schwingt. Diese Stromschwingung wirkt sich negativ auf die Schaltverluste aus. Die Höhe dieser Stromschwingung kann um Vielfaches des nach dem Einschalten des Leistungshalbleiters S2 fließenden Stromes sein. Auch wenn diese Stromschwingung nur während des Kommutierungsvorgangs vorhanden ist, werden trotzdem durch die hohe Stromamplitude die Schaltverluste dieses abschaltbaren Spannungshalbleiters S2 erhöht. Um diese Stromschwingung, die von dem angeregten parasitären Schwingkreis, der von der sprunghaften Stromänderung in der SiC-Schottky-Diode angeregt wird, verursacht wird, zu dämpfen, ist diese Stromrichterschaltung mit einem Filter versehen. Der Großteil der Stromschwingung wird im Widerstand R4 des RC-Gliedes 10 in Wärme umgesetzt. Der Kondensator C4 dieses RC-Gliedes 10 dient dazu, dass dieses RC-Glied 10 nur während der Kommutierung aktiv ist. Dieses RC-Glied 10 ist derart bemessen, dass deren Eckfrequenz kleiner ist als die Frequenz der Stromschwingung. Das heißt, die Schwingkreisfrequenz des parasitären Schwingkreises wird durch das RC-Glied 10 abgeblockt.This oscillating current profile is in the diagram according to 2 shown in more detail. At the beginning of this diagram, the collector-emitter voltage u CE is approximately 400V. As soon as the gate emitter voltage u GE has reached approximately 12V, the power semiconductor S2 switches on and the collector-emitter voltage u CE drops to a saturation voltage. At the same time, the current through the SiC Schottky diode D1 suddenly commutates to the turn-off power semiconductor S2, so that the current i C oscillates through this turn-off power semiconductor S2. This current oscillation has a negative effect on the switching losses. The magnitude of this current oscillation can be a multiple of the current flowing after the power semiconductor S2 is switched on. Even if this current oscillation is present only during the commutation process, the switching losses of this disconnectable voltage semiconductor S2 are nevertheless increased by the high current amplitude. To this current vibration caused by the excited parasitic resonant circuit, which is excited by the sudden change in current in the SiC Schottky diode is to dampen, this power converter circuit is provided with a filter. Most of the current oscillation occurs in resistor R4 of the RC element 10 converted into heat. The capacitor C4 of this RC element 10 serves this RC element 10 only active during commutation. This RC element 10 is dimensioned such that its corner frequency is smaller than the frequency of the current oscillation. That is, the resonant circuit frequency of the parasitic resonant circuit is controlled by the RC element 10 blocked.

Bei einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromrichterschaltung ist gemäß 2 als Filter ein Saugkreis 12 vorgesehen. Dieser Saugkreis 12 weist einen Widerstand R4, einen Kondensator C4 und eine Induktivität L2 auf, die elektrisch in Reihe geschaltet sind. Die Resonanzfrequenz dieses Saugkreises 12 fällt in etwa mit der Frequenz der Stromschwingung zusammen.In a second embodiment of the power converter circuit according to the invention is according to 2 as filter a absorption circuit 12 intended. This absorption circuit 12 comprises a resistor R4, a capacitor C4 and an inductor L2, which are electrically connected in series. The resonance frequency of this absorption circuit 12 coincides approximately with the frequency of the current oscillation.

Es kann jedoch sein, dass die Frequenz des parasitären Schwingkreises abhängig vom Aufbau des Brückenzweigmoduls 2 ist oder mit den Modulen 2 variiert. In einem solchen Fall ist es ratsam, als Filter in der Stromrichterschaltung ein aktives Filter 14 zu verwenden. Eine derartige Stromrichterschaltung ist in der 4 näher dargestellt. Dazu muss das aktive Filter 14 den Stromverlauf des Kollektorstromes iC des an der Kommutierung beteiligten abschaltbaren Leistungshalbleiters S2 erfassen. Aus diesem erfassten Stromverlauf wird mittels einer Spektralanalyse die Schwingfrequenz des schwingenden Kollektorstromes iC ermittelt. Ein Saugkreis wird dann auf diese ermittelte Frequenz automatisch abgestimmt.However, it may be that the frequency of the parasitic resonant circuit depends on the structure of the bridge branch module 2 is or with the modules 2 varied. In such a case, it is advisable to use an active filter as a filter in the converter circuit 14 to use. Such a power converter circuit is in the 4 shown in more detail. This requires the active filter 14 detect the current profile of the collector current i C of the switchable power semiconductor S2 involved in the commutation. From this detected current profile, the oscillation frequency of the oscillating collector current i C is determined by means of a spectral analysis. A absorption circuit is then automatically tuned to this determined frequency.

Um ein gutes Resultat der Dämpfung zu erreichen, muss das jeweilige Dämpfungsglied R4 so nah wie möglich an den abschaltbaren Leistungsableitern S1 und S2 des Brückenzweigmoduls 2 angebracht werden. Das heißt, das Filter kann direkt mit den Leistungsanschlüssen des Brückenzweigmoduls 2 verbunden werden. Es ist auch möglich, das Filter in das Brückenzweigmodul 2 zu integrieren.In order to achieve a good result of the damping, the respective attenuator R4 must be as close as possible to the disconnectable power conductors S1 and S2 of the bridge branch module 2 be attached. That is, the filter can connect directly to the power terminals of the bridge branch module 2 get connected. It is also possible to insert the filter into the bridge branch module 2 to integrate.

Dieses Brückenzweigmodul 2 kann von zwei Single-Modulen, insbesondere von IGBT-Single-Modulen, aufgebaut sein. Bei einer mehrphasigen Anordnung der Stromrichterschaltung werden entsprechend der Phasenzahl mehrere Brückenzweigmodule 2 benötigt. Bei einer dreiphasigen Anordnung der Stromrichterschaltung werden somit drei Brückenzweigmodule 2 benötigt. Anstelle von drei Brückenzweigmodulen 2 kann auch ein so genanntes Sixpack-Modul, insbesondere ein IGBT-Sixpack-Modul, verwendet werden.This bridge branch module 2 can be composed of two single modules, in particular of IGBT single modules. In a multi-phase arrangement of the power converter circuit according to the number of phases, a plurality of bridge branch modules 2 needed. In a three-phase arrangement of the power converter circuit thus three bridge arm modules 2 needed. Instead of three bridge branch modules 2 It is also possible to use a so-called six-pack module, in particular an IGBT six-pack module.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer bekannten Stromrichterschaltung mit wenigstens einem Brückenzweigmodul 2 und SiC-Schottky-Dioden D1 und D2 als Leistungsdioden der abschaltbaren Leistungshalbleiter S1 und S2 besteht nun die Möglichkeit, die im Strom auftretenden Stromschwingungen, die von einem durch Abschalten von SiC-Schottky-Dioden D1 bzw. D2 angeregten parasitären Schwingkreis verursacht werden, zu dämpfen, wobei diese Dämpfung nur während der Kommutierung des Stromes von einer SiC-Schottky-Diode D1 bzw. D2 auf einen abschaltbaren Leistungshalbleiter S2 bzw. S1 aktiv ist.Due to the inventive design of a known power converter circuit with at least one bridge branch module 2 and SiC Schottky diodes D1 and D2 as power diodes of the turn-off power semiconductors S1 and S2, it is now possible, the occurring in the current current oscillations, which are caused by a stimulated by switching off SiC Schottky diodes D1 and D2 parasitic resonant circuit attenuate, wherein this attenuation is active only during the commutation of the current from a SiC Schottky diode D1 or D2 to a turn-off power semiconductor S2 or S1.

Claims (10)

Stromrichterschaltung mit wenigstens einem elektrisch parallel zu einem Spannungszwischenkreis (8) geschalteten Brückenzweigmodul (2) mit zwei elektrisch in Reihe geschalteten abschaltbaren Leistungshalbleitern (S1, S2), denen jeweils als Leistungsdiode eine SiC-Schottky-Diode (D1, D2) elektrisch antiparallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Stromrichterschaltung mit einem Filter versehen ist, dessen Frequenz auf eine Frequenz eines parasitären Schwingkreises (Cp1, Lp1) der Stromrichterschaltung abgestimmt ist.Converter circuit with at least one electrically parallel to a voltage intermediate circuit ( 8th ) connected bridge branch module ( 2 ) with two electrically connected in series turn-off power semiconductors (S1, S2), each of which as a power diode a SiC Schottky diode (D1, D2) are electrically connected in anti-parallel, characterized in that this converter circuit is provided with a filter whose frequency a frequency of a parasitic resonant circuit (Cp1, Lp1) of the power converter circuit is tuned. Stromrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Filter ein RC-Glied (10) vorgesehen ist.Converter circuit according to Claim 1, characterized in that a RC element ( 10 ) is provided. Stromrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Filter ein Saugkreis (12) versehen ist.Converter circuit according to claim 1, characterized in that a filter circuit is a ( 12 ) is provided. Stromrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Filter ein aktives Filter (14) vorgesehen ist.Converter circuit according to claim 1, characterized in that the filter is an active filter ( 14 ) is provided. Stromrichterschaltung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter so nah wie möglich am Brückenzweigmodul (2) angeordnet ist.Converter circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the filter as close as possible to the bridge branch module ( 2 ) is arranged. Stromrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter im Brückenzweigmodul (2) integriert ist.Converter circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the filter in the bridge branch module ( 2 ) is integrated. Stromrichterschaltung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als abschaltbarer Leistungshalbleiter (S1, S2) jeweils ein Insulated-Gate-Bipolar-Transistor vorgesehen ist.Converter circuit according to one of the aforementioned Claims, characterized in that as turn-off power semiconductor (S1, S2) each provided an insulated gate bipolar transistor is. Stromrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Brückenzweigmodul (2) ein IGBT-Dual-Modul vorgesehen ist.Converter circuit according to one of claims 1 to 7, characterized in that as a bridge branch module ( 2 ) an IGBT dual module is provided. Stromrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit drei Brückenzweigmodulen (2), dadurch gekennzeichnet, dass für die drei Brückenzweigmodule (2) ein IGBT-Sixpack-Modul vorgesehen ist.Converter circuit according to one of Claims 1 to 7, with three bridge branch modules ( 2 ), characterized in that for the three bridge branch modules ( 2 ) an IGBT six-pack module is seen. Stromrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Brückenzweigmodul (2) zwei elektrisch in Reihe geschaltete IGBT-Single-Module vorgesehen sind.Converter circuit according to one of claims 1 to 7, characterized in that as a bridge branch module ( 2 ), two IGBT single modules connected in series are provided.
DE102004041206A 2004-08-25 2004-08-25 Voltage converter circuit uses SiC Schottky diodes as power diodes to provide attenuation of oscillations Withdrawn DE102004041206A1 (en)

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