[发明专利]包括低功率开关和用来控制开关以生成具有参考值和至少两个控制值的脉冲的设备的高功率转换器

说明书

本发明实施例涉及一种用来将第一电压转换为第二电压的系统，包括：至少两个输入端子和两个输出端子；换向构件(16)，其安置于输入端子与输出端子之间并且适合于将第一电压转换为第二电压；以及，设备(24)，其用来控制换向构件，控制设备(24)包括用来控制相应换向构件(16)的单元(34)和管理并且供应控制单元(34)的构件(36)，管理和供应构件通过同时传输控制信号和电能的链路(38)连接到控制单元。管理和供应构件(36)包括：用来生成具有至少两个不同控制间隔的脉冲的装置，脉冲在第二控制间隔期间具有基本上恒定的值并且不同于与无控制命令相对应的参考值，脉冲值在一个控制间隔不同于另一个控制间隔并且脉冲在第一控制间隔期间具有严格地高于第二控制间隔期间的值。

技术领域

本发明有关于一种用来将第一电压转换为第二电压的系统，本发明特别地适用于具有高电功率诸如大于1MW的功率的转换系统。

背景技术

已知的转换器为三相电压逆变器，其包括两个直流输入电压端子和用于三相输出电压中每一相的一个输出端子。三相逆变器具有用于每一相的两个换向路径。每个换向路径连接于相对应输出端子与一个相应输入端子之间，并且包括换向构件。换向构件受到控制设备控制并且适合于将直流输入电压转换为交流输出电压。转换构件包括例如可控制的电子开关。

该控制设备还包括：用来控制换向构件的单元；以及，用来管理和供应相应控制单元的构件。管理和供应构件通过同时传输相对应控制信号和相关联电能的链路连接到控制单元。因此能量与控制信号同时转移，这使得能在管理和供应构件与相应控制单元之间具有单个链路。

但是，用来在管理构件与控制单元之间形成电流的时间相对较长并且根据连接到管理和供应构件的控制单元的数量而增加。因此这样的电压转换器的开关的换向相对较为缓慢，这限制了转换器的开关的换向频率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换向系统，其能加速换向构件换向，以便增加所述换向构件的换向频率，并且也缩短在换向构件换向之间的任何滞后时间。

为此，本发明的目的在于提供一种前述类型的转换系统，其特征在于管理和供应构件包括生成具有至少两个不同控制间隔的脉冲的装置，脉冲在第二控制间隔期间具有基本上恒定的值并且不同于与无控制相对应的参考值，脉冲值在一个控制间隔不同于另一个控制间隔并且脉冲在第一控制间隔期间具有严格高于第二控制间隔期间的值。

根据本发明的其它有利方面，转换系统包括以下特征中的一个或多个，独立地或者以其技术上可能的组合中的任何组合：

-相同脉冲的控制间隔一个接一个是连续的，

-该系统包括至少一组串联连接的换向构件，该组或每个组在一个输出端子与一个相对应的输入端子之间连接，一个相应控制单元与每个换向构件相关联，并且设有仅一个管理和供应构件用于同一组换向构件的控制单元，其适合于管理该组的换向构件的多个控制单元，

-控制设备还包括布置于每个控制单元与管理和供应构件之间的电隔离装置，

-电隔离装置包括，对于每一组换向构件，多个次级绕组，多个磁路和单个初级绕组，每个次级绕组电连接到相应控制单元的输入并且围绕相应磁路缠绕，单个初级绕组围绕回路中每一个缠绕并且电连接到单个管理和供应构件的输出，

-单个初级绕组包括穿过相应磁路中每一个的单匝，

-脉冲包括第一控制间隔和第二控制间隔，脉冲在第一间隔期间的值大于第二间隔期间的值至少二倍，

-第一控制间隔的持续时间在50ns与200ns之间，并且优选地等于100ns，

-脉冲在第二间隔期间的值U2由以下等式示出：

U2＝(N×Uc)/M，

其中N表示相应组的换向构件的数量，N为大于或等于2的整数，