用于在调制信号输出端(SM)上提供AC电压的转换器(21)包括两个开关单元(UC1、UC4)，每个具有DC电压输入端(P、N)和开关输出端(S1、S4)，以提供脉冲，该脉冲在第一开关状态中输入端上的电压和第二开关状态中参考电压之间变化，每个开关单元包括连接在该输入端和开关输出端之间的第一开关(T1、T4)，以建立所述第一开关状态，对于每个开关单元，所述设备包括连接在所述开关单元和所述调制信号输出端之间以激活所述开关单元的第二开关(T2、T3)，和连接在所述开关单元的输入端和该调制信号输出端之间的第三开关(TX1、TX4)。一种具有此转换器的不间断电源(101)。
Converter equipment and uninterruptible power supply equipped with such a device
For the modulation signal output terminal (SM) to provide AC voltage converter (21) including two switching units (UC1, UC4), each with a DC input voltage (P, N) and the output end of the switch (S1, S4), to provide a pulse, the pulse input voltage and reference voltage varies between second in the end state of the switch in the first switch state, each switch unit includes a first switch connected between the input end and the output end of the switch (T1, T4), in order to establish the first switch state for each switch unit, the apparatus includes a second switch connected to the switching unit and the modulation the signal output end of the switch unit to activate (T2, T3), and the third switch between input end connected to the switching unit and the modulation signal output (TX1, TX4). An uninterruptible power supply (101) having such a converter.
【技术实现步骤摘要】
转换器设备和装备有这样的设备的不间断电源
技术介绍
本专利技术涉及例如用在不间断电源中的诸如逆变器之类的转换器的领域，具体地说 用在大功率不间断电源中的转换器，即具有一般包括在大约IOOkVA和500kVA之间的功率。本专利技术更具体地涉及一种转换器设备，使得能够通过对基于参考电压线REF上和 分别来自于两个开关单元UCl、UC4的符号相反的两个DC电压输入端P、N上的可用的三个 基本DC电压-UAaUREFWA的、在调制信号输出端SM上获得的脉冲进行滤波来提供AC电 压VS和电流IS，每个开关单元包括开关输出端S1、S4，以提供脉冲，该脉冲的幅度在所述开 关单元的第一开关状态中所述开关单元的输入端上的电压和所述开关单元的第二开关状 态中所述参考电压线上的电压之间变化，每个开关单元包括连接在所述开关单元的输入端 和开关输出端Si、S4之间的第一开关Tl、T4，以通过导通所述第一开关建立所述第一开关 状态，对于每个开关单元，所述设备包括与所述开关单元有关的第二开关T2、T3，连接在所 述开关单元和所述调制信号输出端之间以通过导通所述第二开关激活所述开关单元。本专利技术还涉及不间断电源101，包括施加AC输入电压的电源输入端102、连接到 所述输入端的整流器103、连接在所述整流器的输出端上的符号相反的两个基本DC电压 线、以及连接到所述基本DC电压线并且包括被设计为提供安全的电压的输出端107的逆变 器(106)。
技术介绍
正在发展逆变器以提高它们的效率并减少由开关频率(通常较低，大约几千赫 兹)产生的噪声干扰。关于这一点，已经表明了兴趣在于使用呈现几个电平(一般为三个 电平)上的拓扑的逆变器。参考图1，用参考标号1表示的根据现有技术的三电平逆变器在相线上提供AC电 压VS和电流IS。通过对基于参考电压线REF和连接到下面描述的开关单元的输入端P、N 的符号相反的两个电压源上的可用的三个基本DC电压电平-UAjREFWA的、在调制信号 输出端SM上获得的脉冲进行滤波来获得AC电压VS和电流IS。使用的滤波装置包括连接 在调制信号输出端SM和AC电压VS和电流IS输出端之间的电感器L。该滤波装置一般地 包括连接在AC电压VS输出端和与参考电压线REF呈现相同的电势的参考电压点之间的电 容器C(未示出)。图1所示的逆变器包括由控制单元(未示出)控制的两个开关单元UC1、UC4。开 关单元分别包括分别连接到正和负电压源的正DC电压输入端P和负DC电压输入端N。每 个开关单元UCl、UC4—侧连接到与所述输入端P、N中之一对应的电压源并且连接到参考电 压线REF，另一侧连接到调制信号输出端SM。每个开关单元UC1、UC4包括第一开关，具有连 接在所述开关单元的电压输入端P、N和调制信号输出端SM之间的晶体管Tl、T4。在开关 单元UCl、UC4的晶体管Tl、T4导通时，调制信号输出端SM上的电压基本上等于所述开关 单元的电压输入端P、N的DC电压+UA、-\Sll。晶体管Tl、T4的导通状态对应于开关单元 UCl、UC4的第一开关状态。在此第一开关状态中，晶体管Tl、T4可以将功率从输入端P、N 传送到调制信号输出端SM。当晶体管T1、T4截止时，在下面描述的第二开关Τ2、Τ3使得调制信号输出端SM上的电压能够切换到基本上等于参考电压的值，其对应于开关单元UC1、 UC4的第二开关状态。对于每个开关单元UC1、UC4，图1所示的逆变器进一步包括以上所述的第二开关。 此第二开关具有连接在所述开关单元和调制信号输出端SM之间的晶体管T2、T3。每个开 关单元UC1、UC4的晶体管T2、T3在导通时实质上根据AC电压VS的符号激活了所述开关单 元的开关。当AC电压VS与所述开关单元的输入端P、N上可用的电压具有相同的符号时， 其中每个开关单元UC1、UC4的晶体管Τ2、Τ3激活了所述开关单元从第一开关状态到第二开 关状态的切换。每个开关单元UCl、UC4进一步包括连接在参考电压线REF和调制信号输出端SM 之间的二极管DH、DB。更确切地说，每个开关单元的晶体管T2、T3和二极管DH、DB串联连 接在参考电压线REF和调制信号输出端SM之间。每个开关单元UC1、UC4的二极管DH、DB 使得能够在晶体管Τ1、Τ4截止时从第一开关状态切换到第二开关状态。当晶体管Τ2、Τ3导 通时，此与晶体管Τ1、Τ4的截止有关的第二开关状态使得能够在调制信号输出端SM上获得 基本上等于参考电压UREF的电压。用这种方法，当所述开关单元被激活时，每个开关单元 UCl、UC4的晶体管Tl、Τ4在调制信号输出端SM上提供幅度在所述开关单元的第一开关状 态中所述开关单元的输入端上的电压的值和所述开关单元的第二开关状态中参考电压线 上的电压的值之间变化的脉冲。值得注意的是，这些脉冲呈现与涉及的开关单元的电压输 入端P、N上可用的电压相同的符号。第一和第二开关的晶体管Tl、Τ2、Τ3、Τ4 一般是通常用在电子功率开关中的绝缘 栅双极型晶体管IGBT。这些开关中的每一个包括二极管D1、D2、D3、D4，与所述开关单元的 晶体管T1、T2、T3、T4并联连接，并且其方向是在所述晶体管被反向偏置时导通。在无功阶 段期间，即当AC电压VS和AC电流IS具有相反的符号时，这些二极管Dl、D2、D3、D4使能 转换器设备的操作。当实施图1的转换器设备时，当开关单元UCl的第一开关Tl断开时，即当所述第 一开关的晶体管Tl截止时，开关单元UC4的第一开关Τ4的断开导致第一开关Tl的端子处 的电压降基本上等于开关单元UC1、UC4的输入端P、N之间的电势差U。这意味着不得不选 择第一开关T1、T4的晶体管的额定电压高于此电势差U。在每个输入端Ρ、Ν和参考线之间 的电势差U/2大于300伏的情况下，第一开关，即晶体管Τ1、Τ4因此不得不具有高于600伏 的额定电压，即一般1200伏的额定电压。参考根据现有技术的图2，参考标号11表示的三电平逆变器实质上包括与图1所 示的三电平逆变器相同的元件，但是不同地布置这些元件。与图1所示的逆变器1相比较， 逆变器11使得能够降低第一开关Τ1、Τ4的额定值。在此设置中，不同地布置开关单元UC1、 UC4，并且开关单元UC1、UC4包括与调制信号输出端SM不同的开关输出端Si、S4。每个开 关单元UC1、UC4的第一开关，即晶体管T1、T4连接在所述开关单元的输入端P、N和开关输 出端S1、S4之间。通过闭合第一开关，即通过导通所述第一开关的晶体管T1、T4，建立第一 开关状态。每个开关单元UCl、UC4的二极管DH、DB连接在参考电压线REF和所述开关单 元的开关输出端Si、S4之间，以在第一开关断开时，即在第一开关的晶体管Tl、Τ4截止时， 建立第二开关状态。从而当第一开关Tl、Τ4发生断开时，每个开关单元UC1、UC4的二极管 DH、DB使得能够在所述开关单元的开关输出端S1、S4上建立等于参考电压的电压。与开关单元UC1、UC4有关的第二开关T2、T3连接在所述开关单元和调制信号输出端SM之间，并且 使得能够通过导通所述第二开关来激活所述开关单元。更确切地说，与开关单元UC1、UC4 有关的第二开关Τ2、Τ3连接在所述开关本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种转换器设备，使得能够通过对基于在参考电压线（ＲＥＦ）上和分别来自于两个开关单元（ＵＣ１、ＵＣ４）的符号相反的两个ＤＣ电压输入端（Ｐ、Ｎ）上的、可用的三个基本ＤＣ电压（－Ｕ／２、ＵＲＥＦ、Ｕ／２）在调制信号输出端（ＳＭ）上获得的脉冲进行滤波来提供ＡＣ电压（ＶＳ）和电流（ＩＳ），每个开关单元包括开关输出端（Ｓ１、Ｓ４），以提供脉冲，该脉冲的幅度在所述开关单元的第一开关状态中所述开关单元的输入端上的电压和所述开关单元的第二开关状态中所述参考电压线上的电压之间变化，每个开关单元包括连接在所述开关单元的输入端和开关输出端（Ｓ１、Ｓ４）之间的第一开关（Ｔ１、Ｔ４），以通过闭合所述第一开关建立所述第一开关状态，对于每个开关单元，所述设备包括与所述开关单元有关的第二开关（Ｔ２、Ｔ３），连接在所述开关单元和所述调制信号输出端之间以通过闭合所述第二开关激活所述开关单元，其特征在于，对于每个开关单元，所述设备包括连接在所述开关单元的输入端（Ｐ、Ｎ）和该调制信号输出端（ＳＭ）之间的第三开关（ＴＸ１、ＴＸ４），所述第一开关被控制以使得在一个方向或另一个方向上从第一开关状态切换到第二开关状态，保持所述第三开关断开，在所述第一开关状态的持续时间的至少一部分期间控制所述第三开关闭合。...
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰拉卡诺伊，
申请(专利权)人：MGEUPS系统公司，
类型：发明
国别省市：FR
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