JP5745051B2 - マルチレベル電圧コンバータ - Google Patents
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Description
パワー・ダイオードのような非制御の一方向性電流通過方向(direction)パワー半導体である。
1.第2エネルギー蓄積素子400と第1パワー半導体402との間の接合ポイントと、スイッチングオン(switching-on)状態の第1パワー半導体402と、スイッチングオン状態の第5パワー半導体406と、第1出力端子Aとを通り抜けることができ、第1出力端子Aでの第1電圧レベルは、第2エネルギー蓄積素子400の電圧レベル、例えばVdc、である。
6.第3エネルギー蓄積素子401と第4パワー半導体405との間の接合ポイントと、フリーホイーリング状態の第4パワー半導体405と、フリーホイーリング状態の第6パワー半導体407と、第1出力端子Bとを通り抜け、第1出力端子Bでの第1電圧レベルは、第2エネルギー蓄積素子400の電圧レベル、例えば、−Vdc、である。
1.第1エネルギー蓄積素子41、スイッチングオン状態の第8パワー半導体421および第2出力端子C。
4.第1エネルギー蓄積素子41、スイッチングオン状態の第7パワー半導体420および第2出力端子C。
接合ポイントと、スイッチングオン状態の第1パワー半導体V1と、スイッチングオン状態の第5パワー半導体V3と、第1出力端子Aとを通り抜け(leads through)、出力端子Aでの第1電圧レベルはVdcである。さらに、第1出力端子Aから、第1電導パスP1は、スイッチングオン状態の第7パワー半導体V5と、第2出力端子Cとを通り抜ける。ポイントNPに関して、第2出力端子Cでの電圧出力はVdcである。
d.第1電導パスP1は、第2エネルギー蓄積素子と第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントDと、スイッチングオン状態の第3パワー半導体D2と、フリーホイーリング状態の第6パワー半導体V4と、第1出力端子Bとを通り抜け、第1出力端子Bでの第1電圧レベルは、接合ポイントD(NP)での電圧レベル、例えば0、である。さらに、第1出力端子Bから、第1電導パスP1は、第1エネルギー蓄積素子41と、フリーホイーリング状態の第7パワー半導体V5と、第2出力端子Cとを通り抜ける。ポイントNPに関して、第2出力端子Cでの電圧出力は−Vdcである。
に、第1電導パスP1は、第2エネルギー蓄積素子と第1パワー半導体V1との間の接合
ポイントと、スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第1パワー半導体V1と、スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第5パワー半導体V2と、第1出力端子Aとを通り抜ける。第1出力端子Aでの電圧レベルはVdcである。さらに、第1出力端子Aから、第1電導パスP1は、スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第8パワー半導体V4と、第1エネルギー蓄積素子と、スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第9および第12パワー半導体V8、V10と、第2出力端子とを通り抜ける。ポイントNPに関して、第2出力端子Cでの電圧出力は2Vdcである。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]電圧源コンバータであり、
マルチレベル電圧源コンバータであって、複数の第1電導パスを通して、2つの第1出力端子の1つで複数レベルの第1電圧を出力するように適合された、マルチレベル電圧源コンバータと、
第1エネルギー蓄積素子と、
第1スイッチング素子であって、前記第1出力端子と直接接続するように配置され、かつ、前記第1エネルギー蓄積素子の電圧のレベルを前記第1電圧のレベルと結合させ、第2出力端子での第2電圧出力とするように、前記第1エネルギー蓄積素子を、前記第1電導パスにまたは前記第1電導パスから、切り替えるように適合された、第1スイッチング素子と、
を備える、電圧源コンバータ。
[2]前記マルチレベル電圧源コンバータが、
第2エネルギー蓄積素子と、
前記第2エネルギー蓄積素子と直列に接続されるように配置された第3エネルギー蓄積素子と、
直列に接続されるように配置された第1、第2、第3および第4パワー半導体であって、前記第1パワー半導体が前記第2エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第4パワー半導体が前記第3エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントが前記第2パワー半導体と前記第3パワー半導体との間の接合ポイントに接続されている、第1、第2、第3および第4パワー半導体と、
第5パワー半導体であって、前記第1パワー半導体と前記第2パワー半導体との間の接続ポイントと前記複数の第1出力端子の1つとの間に、かつ前記第1パワー半導体と直列に、接続されるように配置された、第5パワー半導体と、
第6パワー半導体であって、前記第3パワー半導体と前記第4パワー半導体との間の接合ポイントと前記複数の第1出力端子の他の1つとの間に、かつ前記第4パワー半導体と直列に、接続されるように配置された、第6パワー半導体と、
を備え、
前記第1、第2、第3、第4、第5および第6パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチである、
前記[1]に記載の電圧源コンバータ。
[3]前記マルチレベル電圧源コンバータが、
第2エネルギー蓄積素子と、
前記第2エネルギー蓄積素子と直列に接続されるように配置された第3エネルギー蓄積素子と、
逆直列に接続されるように配置された第1および第2パワー半導体と、
逆直列に接続されるように配置された第3および第4パワー半導体であって、前記第2および第3パワー半導体が直列に接続され、前記第1パワー半導体が前記第2エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第4パワー半導体が前記第3エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の前記接合ポイントが前記第2パワー半導体と前記第3パワー半導体との間の前記接合ポイントに接続されている、第3および第4パワー半導体と、
第5パワー半導体であって、前記第1パワー半導体と前記複数の第1出力端子の1つとの間に、かつ前記第1パワー半導体と直列に、接続されるように配置された、第5パワー半導体と、
第6パワー半導体であって、前記第4パワー半導体と前記複数の第1出力端子の他の1つとの間に、かつ前記第4パワー半導体と直列に、接続されるように配置された、第6パワー半導体と、
を備え、
前記第1、第4、第5および第6パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、かつ、前記第2および第3パワー半導体のいずれかが、非制御の一方向性電流通過方向半導体である、
前記[1]に記載の電圧源コンバータ。
[4]前記第1電導パスが、
前記第2エネルギー蓄積素子と前記第1パワー半導体との間の接合ポイントと、前記スイッチングオン/フリーホイーリング第1パワー半導体と、前記スイッチングオン/フリーホイーリング第5パワー半導体と、前記第1出力端子、または、
前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと、前記フリーホイーリング第2パワー半導体と、前記スイッチングオン第5パワー半導体と、前記第1出力端子、または、
前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと、前記フリーホイーリング第3パワー半導体と、前記スイッチングオン第6パワー半導体と、前記第1出力端子、または
前記第3エネルギー蓄積素子と前記第4パワー半導体との間の接合ポイントと、前記スイッチングオン/フリーホイーリング第4パワー半導体と、前記スイッチングオン/フリーホイーリング第6パワー半導体と、前記第1出力端子、
を通り抜けるように適合された、
前記[2]または前記[3]に記載の電圧源コンバータ。
[5]前記第1スイッチング素子が、直列に接続された第7および第8半導体を備え、
前記第7および第8半導体のいずれかが、逆並列で非制御の一方向性パワー半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、かつ、
前記第1エネルギー蓄積素子が、前記2つの第1出力端子の間で前記第1スイッチング素子と並列に接続されるように配置される、
前記[1]または前記[2]または前記[3]に記載の電圧源コンバータ。
[6]前記第1電導パスが、
前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン第8パワー半導体と、第2出力端子、または、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第7パワー半導体と、前記第2出力端子、または、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第8パワー半導体と、前記第2出力端子、または、
前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン第7パワー半導体と、前記第2出力端子と、
前記第7半導体と前記第8半導体との間の接合上に配置され、かつ前記第2電圧を出力するように適合された前記第2出力端子と、
をさらに通り抜けるように適合された、
前記[5]に記載の電圧源コンバータ。
[7]前記第1スイッチング素子が、
第1接合ポイントで直列接続されるように配置された第7および第8パワー半導体と、
第2接合ポイントで直列接続されるように配置された第9および第10パワー半導体と、
第3接合ポイントで逆直列接続されるように配置された第11および第12パワー半導体と、
を備え、かつ、
前記第11パワー半導体が、前記第1接合ポイントと前記複数の第1出力端子の1つとの両方に接続されるように配置され、かつ、前記第12パワー半導体が、前記第2接合ポイントと前記複数の第1出力端子の他の1つとの両方に接続されるように配置され、かつ、
前記第1エネルギー蓄積素子と、前記第7および第8パワー半導体と、前記第9および第10パワー半導体とが並列に接続されるように配置され、
前記第7、第8、第9、第10、第11および第12パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチである、
前記[1]または前記[2]または前記[3]に記載の電圧源コンバータ。
[8]前記第1電導パスが、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第8パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン/フリーホイーリング第9および第12パワー半導体と、前記第2出力端子、または、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第11半導体と、第2出力端子、または、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第7パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン/フリーホイーリング第10および第12パワー半導体と、前記第2出力端子、または、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第7、第11、第10パワー半導体と、前記第2出力端子、または、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第12半導体と、前記第2出力端子、または、
前記スイッチングオン/フリーホイーリング第9パワー半導体と、第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン/フリーホイーリング第8および第11パワー半導体と、前記第2出力端子と、
前記2つの第9パワー半導体の間の接合上に配置され、かつ前記第2電圧を出力するように適合された、前記第2出力端子と、
をさらに通り抜けるように適合された、
前記[7]に記載された電圧源コンバータ。
[9]前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと前記第2出力端子との間に接続されるように配置された、充電変圧器をさらに備える、前記[2]または前記[3]に記載の電圧源コンバータ。
[10]前記第1スイッチング素子が、直列に接続された第7および第8半導体を備え、前記第7および第8半導体のいずれかが、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、かつ、
前記第1エネルギー蓄積素子が、前記2つの第1出力端子の間で、前記第1スイッチング素子と並列に接続されるように配置され、
前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと前記第2出力端子との間に接続されるように配置される、充電変圧器をさらに備える、前記[2]または[3]に記載の電圧源コンバータ。
[11]前記充電パスが、
前記フリーホイーリング第8パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング第5パワー半導体と、前記フリーホイーリング第1パワー半導体と、前記第2エネルギー蓄積素子、または、
前記第3エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング第4パワー半導体と、前記フリーホイーリング第6パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング第7パワー半導体、
を通り抜けるように適合された、
前記[10]に記載の電圧源コンバータ。
[12]電圧源コンバータシステムであり、
前記[1]〜[11]の各々に記載された電圧源コンバータであって、複数の前記第1電導パスにおける2つの第2出力端子の1つで前記第2電圧の複数レベルを出力するように適合された、電圧源コンバータと、
第4エネルギー蓄積素子と、
第2スイッチング素子であって、前記第2出力端子に直接接続されるように配置され、かつ、前記第4エネルギー蓄積素子の電圧のレベルを、前記第2電圧のレベルと結合させ、第3出力端子での第3電圧出力とするように、前記第4エネルギー蓄積素子を、前記第1電導パスにまたは前記第1電導パスから切り替えるように適合された、第2スイッチング素子と、
を備える、電圧源コンバータシステム。
Claims (12)
- 電圧源コンバータであって、
第5パワー半導体と第6パワー半導体とを含むマルチレベル電圧源コンバータであって、複数の第1電導パスに配置されている、前記第5パワー半導体と前記第6パワー半導体とのうちの対応する一方を通して、2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子で複数レベルの第1電圧を出力するように適合された、マルチレベル電圧源コンバータと、
直列に接続された第7パワー半導体と第8パワー半導体とを含み、前記第1出力端子と直接接続されるように配置されている、第1スイッチング素子であって、前記第7パワー半導体は前記第5パワー半導体と逆直列に接続され、前記第8パワー半導体は前記第6パワー半導体と逆直列に接続されている、第1スイッチング素子と、
前記2つの第1出力端子の間で、前記第1スイッチング素子と並列に接続されるように配置された、第1エネルギー蓄積素子と、
を備え、
前記第1スイッチング素子は、前記第1エネルギー蓄積素子の電圧のレベルを前記第1電圧のレベルと結合させ、第2出力端子での第2電圧の出力とするように、前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスにおいて取り込むか、または前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスから取り除くように適合されており、
前記マルチレベル電圧源コンバータが、
第2エネルギー蓄積素子と、
前記第2エネルギー蓄積素子と直列に接続されるように配置された第3エネルギー蓄積素子と、
直列に接続されるように配置された第1、第2、第3および第4パワー半導体であって、前記第1パワー半導体が前記第2エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第4パワー半導体が前記第3エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントが前記第2パワー半導体と前記第3パワー半導体との間の接合ポイントに接続されている、第1、第2、第3および第4パワー半導体と、
を備え、
前記第5パワー半導体は、前記第1パワー半導体と前記第2パワー半導体との間の接合ポイントと前記2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子との間に、かつ前記第1パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第6パワー半導体は、前記第3パワー半導体と前記第4パワー半導体との間の接合ポイントと前記2つの第1出力端子のうちの他方の第1出力端子との間に、かつ前記第4パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第1、第2、第3、第4、第5および第6パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、
前記電圧源コンバータは、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと前記第2出力端子との間に接続されるように配置された、充電変圧器をさらに備える、電圧源コンバータ。 - 電圧源コンバータであって、
第5パワー半導体と第6パワー半導体とを含むマルチレベル電圧源コンバータであって、複数の第1電導パスに配置されている、前記第5パワー半導体と前記第6パワー半導体とのうちの対応する一方を通して、2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子で複数レベルの第1電圧を出力するように適合された、マルチレベル電圧源コンバータと、
直列に接続された第7パワー半導体と第8パワー半導体とを含み、前記第1出力端子と直接接続されるように配置されている、第1スイッチング素子であって、前記第7パワー半導体は前記第5パワー半導体と逆直列に接続され、前記第8パワー半導体は前記第6パワー半導体と逆直列に接続されている、第1スイッチング素子と、
前記2つの第1出力端子の間で、前記第1スイッチング素子と並列に接続されるように配置された、第1エネルギー蓄積素子と、
を備え、
前記第1スイッチング素子は、前記第1エネルギー蓄積素子の電圧のレベルを前記第1電圧のレベルと結合させ、第2出力端子での第2電圧の出力とするように、前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスにおいて取り込むか、または前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスから取り除くように適合されており、
前記マルチレベル電圧源コンバータが、
第2エネルギー蓄積素子と、
前記第2エネルギー蓄積素子と直列に接続されるように配置された第3エネルギー蓄積素子と、
逆直列に接続されるように配置された第1および第2パワー半導体と、
逆直列に接続されるように配置された第3および第4パワー半導体であって、前記第2および第3パワー半導体が直列に接続され、前記第1パワー半導体が前記第2エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第4パワー半導体が前記第3エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントが前記第2パワー半導体と前記第3パワー半導体との間の接合ポイントに接続されている、第3および第4パワー半導体と、
を備え、
前記第5パワー半導体は、前記第1パワー半導体と前記2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子との間に、かつ前記第1パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第6パワー半導体は、前記第4パワー半導体と前記2つの第1出力端子のうちの他方の第1出力端子との間に、かつ前記第4パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第1、第4、第5および第6パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、かつ、前記第2および第3パワー半導体のいずれかが、非制御の一方向性電流通過方向半導体であり、
前記電圧源コンバータは、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと前記第2出力端子との間に接続されるように配置された、充電変圧器をさらに備える、電圧源コンバータ。 - 電圧源コンバータであって、
第5パワー半導体と第6パワー半導体とを含むマルチレベル電圧源コンバータであって、複数の第1電導パスに配置されている、前記第5パワー半導体と前記第6パワー半導体とのうちの対応する一方を通して、2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子で複数レベルの第1電圧を出力するように適合された、マルチレベル電圧源コンバータと、
直列に接続された第7パワー半導体と第8パワー半導体とを含み、前記第1出力端子と直接接続されるように配置されている、第1スイッチング素子であって、前記第7パワー半導体は前記第5パワー半導体と逆直列に接続され、前記第8パワー半導体は前記第6パワー半導体と逆直列に接続されている、第1スイッチング素子と、
前記2つの第1出力端子の間で、前記第1スイッチング素子と並列に接続されるように配置された、第1エネルギー蓄積素子と、
を備え、
前記第1スイッチング素子は、前記第1エネルギー蓄積素子の電圧のレベルを前記第1電圧のレベルと結合させ、第2出力端子での第2電圧の出力とするように、前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスにおいて取り込むか、または前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスから取り除くように適合されており、
前記マルチレベル電圧源コンバータが、
第2エネルギー蓄積素子と、
前記第2エネルギー蓄積素子と直列に接続されるように配置された第3エネルギー蓄積素子と、
直列に接続されるように配置された第1、第2、第3および第4パワー半導体であって、前記第1パワー半導体が前記第2エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第4パワー半導体が前記第3エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントが前記第2パワー半導体と前記第3パワー半導体との間の接合ポイントに接続されている、第1、第2、第3および第4パワー半導体と、
を備え、
前記第5パワー半導体は、前記第1パワー半導体と前記第2パワー半導体との間の接合ポイントと前記2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子との間に、かつ前記第1パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第6パワー半導体は、前記第3パワー半導体と前記第4パワー半導体との間の接合ポイントと前記2つの第1出力端子のうちの他方の第1出力端子との間に、かつ前記第4パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第1、第2、第3、第4、第5および第6パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、
前記第1スイッチング素子が、直列に接続された第7および第8パワー半導体を備え、前記第7および第8パワー半導体のいずれかが、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、かつ、
前記電圧源コンバータは、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと前記第2出力端子との間に接続されるように配置される、充電変圧器をさらに備える、電圧源コンバータ。 - 電圧源コンバータであって、
第5パワー半導体と第6パワー半導体とを含むマルチレベル電圧源コンバータであって、複数の第1電導パスに配置されている、前記第5パワー半導体と前記第6パワー半導体とのうちの対応する一方を通して、2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子で複数レベルの第1電圧を出力するように適合された、マルチレベル電圧源コンバータと、
直列に接続された第7パワー半導体と第8パワー半導体とを含み、前記第1出力端子と直接接続されるように配置されている、第1スイッチング素子であって、前記第7パワー半導体は前記第5パワー半導体と逆直列に接続され、前記第8パワー半導体は前記第6パワー半導体と逆直列に接続されている、第1スイッチング素子と、
前記2つの第1出力端子の間で、前記第1スイッチング素子と並列に接続されるように配置された、第1エネルギー蓄積素子と、
を備え、
前記第1スイッチング素子は、前記第1エネルギー蓄積素子の電圧のレベルを前記第1電圧のレベルと結合させ、第2出力端子での第2電圧の出力とするように、前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスにおいて取り込むか、または前記第1エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスから取り除くように適合されており、
前記マルチレベル電圧源コンバータが、
第2エネルギー蓄積素子と、
前記第2エネルギー蓄積素子と直列に接続されるように配置された第3エネルギー蓄積素子と、
逆直列に接続されるように配置された第1および第2パワー半導体と、
逆直列に接続されるように配置された第3および第4パワー半導体であって、前記第2および第3パワー半導体が直列に接続され、前記第1パワー半導体が前記第2エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第4パワー半導体が前記第3エネルギー蓄積素子に接続されるように配置され、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントが前記第2パワー半導体と前記第3パワー半導体との間の接合ポイントに接続されている、第3および第4パワー半導体と、
を備え、
前記第5パワー半導体は、前記第1パワー半導体と前記2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子との間に、かつ前記第1パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第6パワー半導体は、前記第4パワー半導体と前記2つの第1出力端子のうちの他方の第1出力端子との間に、かつ前記第4パワー半導体と直列に、接続されるように配置され、
前記第1、第4、第5および第6パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、かつ、前記第2および第3パワー半導体のいずれかが、非制御の一方向性電流通過方向半導体であり、
前記第1スイッチング素子が、直列に接続された第7および第8パワー半導体を備え、前記第7および第8パワー半導体のいずれかが、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、かつ、
前記電圧源コンバータは、前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと前記第2出力端子との間に接続されるように配置される、充電変圧器をさらに備える、電圧源コンバータ。 - 充電パスが、
前記フリーホイーリング状態の第8パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング状態の第5パワー半導体と、前記フリーホイーリング状態の第1パワー半導体と、前記第2エネルギー蓄積素子、または、
前記第3エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング状態の第4パワー半導体と、前記フリーホイーリング状態の第6パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング状態の第7パワー半導体、
を通り抜けるように適合された、
請求項3に記載の電圧源コンバータ。 - 充電パスが、
前記フリーホイーリング状態の第8パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング状態の第5パワー半導体と、前記フリーホイーリング状態の第1パワー半導体と、前記第2エネルギー蓄積素子、または、
前記第3エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング状態の第4パワー半導体と、前記フリーホイーリング状態の第6パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記フリーホイーリング状態の第7パワー半導体、
を通り抜けるように適合された、
請求項4に記載の電圧源コンバータ。 - 前記第1電導パスが、
前記第2エネルギー蓄積素子と前記第1パワー半導体との間の接合ポイントと、前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第1パワー半導体と、前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第5パワー半導体と、前記第1出力端子、或いは、
前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと、前記フリーホイーリング状態の第2パワー半導体と、前記スイッチングオン状態の第5パワー半導体と、前記第1出力端子、或いは、
前記第2エネルギー蓄積素子と前記第3エネルギー蓄積素子との間の接合ポイントと、前記フリーホイーリング状態の第3パワー半導体と、前記スイッチングオン状態の第6パワー半導体と、前記第1出力端子、或いは、
前記第3エネルギー蓄積素子と前記第4パワー半導体との間の接合ポイントと、前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第4パワー半導体と、前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第6パワー半導体と、前記第1出力端子、
を通り抜けるように適合された、
請求項1乃至6の何れか1項に記載の電圧源コンバータ。 - 前記第7パワー半導体および前記第8パワー半導体のいずれかが、逆並列で非制御の一方向性パワー半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチである、
請求項1乃至7の何れか1項に記載の電圧源コンバータ。 - 前記第1電導パスが、
前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン状態の第8パワー半導体と、第2出力端子、或いは、
前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第7パワー半導体と、前記第2出力端子、或いは、
前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第8パワー半導体と、前記第2出力端子、或いは、
前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン状態の第7パワー半導体と、前記第2出力端子と、
前記第7パワー半導体と前記第8パワー半導体との間の接合ポイント上に配置され、かつ前記第2電圧を出力するように適合された前記第2出力端子と、
をさらに通り抜けるように適合された、
請求項8に記載の電圧源コンバータ。 - 前記第1スイッチング素子が、
第2接合ポイントで直列接続されるように配置された第9および第10パワー半導体と、
第3接合ポイントで直列接続されるように配置された第11および第12パワー半導体と、
を備え、かつ、
前記第11パワー半導体が、第1接合ポイントと前記2つの第1出力端子のうちの一方の第1出力端子との両者に接続されるように配置され、かつ、前記第12パワー半導体が、前記第2接合ポイントと前記2つの第1出力端子のうちの他方の第1出力端子との両者に接続されるように配置され、かつ、
前記第1エネルギー蓄積素子と、前記第7および第8パワー半導体と、前記第9および第10パワー半導体とが並列に接続されるように配置され、
前記第7パワー半導体および前記第8パワー半導体が、第1接合ポイントで直列接続されるように配置され、
前記第7、第8、第9、および第10パワー半導体の各々が、逆並列で非制御の一方向性電流通過半導体を有する、駆動可能な一方向性パワー半導体スイッチであり、
前記第11および第12パワー半導体の各々が、駆動可能な両方向性パワー半導体スイッチである、
請求項1乃至9の何れか1項に記載の電圧源コンバータ。 - 前記第1電導パスが、
前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第8パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第9および第12パワー半導体と、前記第2出力端子、或いは、
前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第11パワー半導体と、前記第2出力端子、或いは、
前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第7パワー半導体と、前記第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第10および第12パワー半導体と、前記第2出力端子、或いは、
前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第12パワー半導体と、前記第2出力端子、或いは、
前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第9パワー半導体と、第1エネルギー蓄積素子と、前記スイッチングオン状態またはフリーホイーリング状態を取り得る第8および第11パワー半導体と、前記第2出力端子と、
前記第11パワー半導体と第12パワー半導体との間の前記第3接合ポイント上に配置され、かつ前記第2電圧を出力するように適合された、前記第2出力端子と、
をさらに通り抜けるように適合された、
請求項10に記載された電圧源コンバータ。 - 電圧源コンバータシステムであり、
請求項1乃至11の各々に記載された電圧源コンバータであって、前記複数の第1電導パスにおける2つの第2出力端子のうちの一方の出力端子で前記第2電圧の複数レベルを出力するように適合された、電圧源コンバータと、
第4エネルギー蓄積素子と、
第2スイッチング素子であって、前記第2出力端子に直接接続されるように配置され、かつ、前記第4エネルギー蓄積素子の電圧のレベルを、前記第2電圧のレベルと結合させ、第3出力端子での第3電圧の出力とするように、前記第4エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスにおいて取り込むか、または前記第4エネルギー蓄積素子を前記第1電導パスから取り除くように適合された、第2スイッチング素子と、
を備える、電圧源コンバータシステム。
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