JP2018528753A - スイッチング過電圧を制限するために構成されるパワーコンバータ - Google Patents
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Abstract
Description
12 電圧源
14 負荷
16 フリーホイールダイオード
18 パワー電子スイッチ
20 キャパシタ
22 コレクタ
24 エミッタ
26 ゲート
30 エミッタ寄生インダクタンス
32 出力インダクタンス
34 寄生インダクタンス
36 高周波ループ
40 ゲートドライバ
42 正供給電圧
44 負供給電圧
46 出力
50 入力
52 接地基準
54 接地基準
60 ゲートドライバ
62 ゲートドライバ
64 ゲート
80 プラトー
82 エリア
90 IGBTレグ
92 高周波ループ
95 IGBTレグ
100 IGBTレグ
Claims (16)
- 下部ゲートを有する下部パワー電子スイッチ、下部ゲートドライバ、および前記下部パワー電子スイッチのターンオフ時に下部寄生インダクタンスにわたって誘起される電圧のサンプルを前記下部ゲートドライバに適用するために前記下部寄生インダクタンスに接続される下部補償回路を含む下部整流セルと、
上部ゲートを有する上部パワー電子スイッチ、上部ゲートドライバ、および前記上部パワー電子スイッチのターンオフ時に前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される電圧のサンプルを前記上部ゲートドライバに適用するために前記下部寄生インダクタンスに接続される上部補償回路を含む上部整流セルとを備え、
前記上部整流セルおよび下部整流セルは、ループの一部であり、前記下部パワー電子スイッチのコレクタおよび前記上部パワー電子スイッチのエミッタの接合部において接続される、スイッチング過電圧を制限するために構成されるパワーコンバータ。 - 前記下部寄生インダクタンスは、前記下部パワー電子スイッチの寄生エミッタインダクタンスを含む、請求項1に記載のパワーコンバータ。
- 前記下部寄生インダクタンスは、前記下部パワー電子スイッチの寄生エミッタインダクタンスおよび寄生負電圧タブインダクタンスを含む、請求項1に記載のパワーコンバータ。
- 前記下部パワー電子スイッチのターンオフ時に前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧の前記サンプルを適用することは、前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧を制御する、請求項1または3のいずれか一項に記載のパワーコンバータ。
- 前記下部ゲートドライバは、前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧の前記サンプルを前記下部補償回路から受け取るための下部基準を有し、前記上部ゲートドライバは、前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧の前記サンプルを前記上部補償回路から受け取るための上部基準を有する、請求項1に記載のパワーコンバータ。
- 前記下部補償回路は、第1の電圧利得を使用して前記下部パワー電子スイッチのターンオフ時に前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧の前記サンプルを前記下部ゲートドライバに適用するように構成され、
前記下部補償回路は、前記第1の電圧利得よりも低くかつゼロ以上の第2の電圧利得を使用して前記下部パワー電子スイッチのターンオン時に前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧の別のサンプルを前記下部ゲートドライバに適用するように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載のパワーコンバータ。 - 前記下部補償回路は、前記第1の電圧利得を規定する第1および第2の抵抗器を有する下部抵抗利得アダプタ、ならびに前記下部パワー電子スイッチをターンオンさせるとき、第3の抵抗器を前記第1の抵抗器と並列に置くように構成される下部ターンオンダイオードを備え、前記第1の抵抗器、第2の抵抗器および第3の抵抗器は、前記第2の電圧利得を規定する、請求項6に記載のパワーコンバータ。
- 前記上部パワー電子スイッチのターンオフにより前記上部補償回路を前記下部寄生インダクタンスに接続するように構成されるターンオフダイオードを備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のパワーコンバータ。
- 前記下部パワー電子スイッチと並列に下部フリーホイールダイオードを備え、前記ターンオフダイオードは、前記ターンオフダイオードにわたる電圧降下が、前記下部フリーホイールダイオードにわたる電圧降下よりも大きいように選択される、請求項8に記載のパワーコンバータ。
- 前記ターンオフダイオードは、直列に接続される2つのターンオフダイオードを備える、請求項9に記載のパワーコンバータ。
- 前記上部補償回路は、前記上部パワー電子スイッチのターンオン時に上部寄生インダクタンスにわたって誘起される電圧のサンプルを適用するように構成される、請求項1から10のいずれか一項に記載のパワーコンバータ。
- 前記上部寄生インダクタンスは、前記上部パワー電子スイッチの寄生エミッタインダクタンスである、請求項11に記載のパワーコンバータ。
- 前記上部寄生インダクタンスは、前記上部パワー電子スイッチの寄生エミッタインダクタンスおよび前記下部パワー電子スイッチの寄生コレクタインダクタンスを含む、請求項11に記載のパワーコンバータ。
- 前記上部補償回路は、前記上部補償回路の第3の電圧利得を規定する第4および第5の抵抗器を有する上部抵抗利得アダプタを備え、前記第3の電圧利得は、前記上部パワー電子スイッチのターンオフにより前記下部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧をサンプリングする際に適用され、前記上部補償回路はさらに、前記上部パワー電子スイッチをターンオンさせるとき、第6の抵抗器を前記第4の抵抗器と直列に置くように構成される上部ターンオンダイオードを備え、前記第6および第4の抵抗器は、前記上部補償回路の第4の電圧利得を規定し、前記第4の電圧利得は、前記上部パワー電子スイッチのターンオン時に前記上部寄生インダクタンスにわたって誘起される前記電圧をサンプリングする際に適用される、請求項11から13のいずれか一項に記載のパワーコンバータ。
- 入力キャパシタンスを備え、前記入力キャパシタンスは、前記上部整流セルおよび下部整流セルを用いて形成される前記ループを閉じる、請求項1から14のいずれか一項に記載のパワーコンバータ。
- 請求項1から15のいずれか一項に記載のパワーコンバータの3つのインスタンスを備える三相交流源。
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