电源模块中使用的中性点钳位转换器及包含其的电源模块制造技术

本发明专利技术涉及一种改进的中性点钳位NPC转换器、以及包含该NPC转换器的电源模块。所述NPC转换器的正和负开关电路被配置为向输出端分别提供在正和负输入端提供的正和负电压电平。所述NPC转换器的中性开关电路被配置为向所述输出端提供在中性输入端提供的中性电压电平。所述正和负开关电路的每个包括用于控制所述正和负电压电平向所述输出端的提供的两个开关元件的串联电路与反向偏置的旁路二极管的并联电路。具体地，所述串联电路的每个由具有体二极管的第一开关元件、以及用于同步整流的第二开关元件形成。

【技术实现步骤摘要】
电源模块中使用的中性点钳位转换器及包含其的电源模块
本专利技术涉及一种用于将在正、中性和负输入端提供的DC输入电压转换为要提供至输出端的AC输出电压的、改进的中性点钳位NPC转换器。本专利技术还涉及包含所述改进的NPC转换器的电源模块。
技术介绍
DC-AC转换器通常用于不同
中；例如，在可再生能源领域中。由于技术进步和不断发展的市场，对非常高效的转换器的需要已经变得越来越重要。具体地，在可再生能源领域中，例如，太阳能设备需要高效DC-AC转换器来将可再生能源转换为通常易用的形式并允许回授到电网中。在这个方面，期望进一步减小DC-AC转换器内的传导损耗和开关损耗。NPC转换器布局(topology)由于它们的干净和简单的设计以及直接的控制实现方式而受欢迎。随着功率场效应晶体管FET领域的进步，可以在高电压电源模块中利用NPC转换器技术。在本专利技术的上下文中，电源模块应被理解为提供+/-600伏特的AC电压。在这个方面，NPC转换器可能(至少部分地)需要承受1200伏特的DC电压的额定电压。NPC转换器包括三个功能上不同的电路。首先，正开关电路向NPC转换器的输出端提供在正输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在电源模块中使用的中性点钳位NPC转换器，包括：正和负开关电路，被配置为向输出端分别提供在正和负输入端提供的正和负电压电平；以及中性开关电路，被配置为向所述输出端提供在中性输入端提供的中性电压电平；其中，所述正和负开关电路的每个包括用于控制所述正和负电压电平向所述输出端的提供的两个开关元件的串联电路与反向偏置的旁路二极管的并联电路；其中，所述正和负开关电路中包括的所述串联电路的每个由具有体二极管的第一开关元件以及用于同步整流的第二开关元件形成；其中，对于同步整流，所述正和负开关电路中包括的第二开关元件被配置为阻止反向漏极电流(Ids)流过相应的正和负开关电路中包括的第一开关元件的体二极...

【技术特征摘要】
2013.11.08 EP 13192187.61.一种用于在电源模块中使用的中性点钳位NPC转换器，包括：正和负开关电路，被配置为向输出端分别提供在正和负输入端提供的正和负电压电平；以及中性开关电路，被配置为向所述输出端提供在中性输入端提供的中性电压电平；其中，所述正和负开关电路的每个包括用于控制所述正和负电压电平向所述输出端的提供的两个开关元件的串联电路与反向偏置的旁路二极管的并联电路；其中，所述正和负开关电路中包括的所述串联电路的每个由具有体二极管的第一开关元件以及用于同步整流的第二开关元件形成；其中，对于同步整流，所述正和负开关电路中包括的第二开关元件被配置为阻止反向漏极电流(Ids)流过相应的正和负开关电路中包括的第一开关元件的体二极管。2.如权利要求1所述的NPC转换器，其中，所述正和负开关电路中包括的第二开关元件具有体二极管，并且所述第二开关元件的体二极管相对于相应的正和负开关电路中包括的第一开关元件的体二极管具有相反方向。3.如权利要求1或2所述的NPC转换器，其中，所述正和负开关电路中包括的第二开关元件具有比相应的正和负开关电路中包括的旁路二极管的阈值电压(Vth)更高的漏极电压(Vds)阻断能力。4.如权利要求1所述的NPC转换器，其中，所述正和负开关电路中包括的第一开关元件是金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。5.如权利要求1所述的NPC转换器，其中，所述正和负开关电路中包括的第二开关元件是金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、GaN型MISFET、或GaN型HEMT。6.如权利要求1所述的NPC转换器，其中，所述正和负开关电路中包括的第一和第二开关元件的栅极被连接。7.如权利要求1所述的NPC转换器，其中，所述正和负开关电路的每个的旁路二极管被配置用于快速开关速度。8.如权利要求1所述的NPC转换器，其中，所述正和负开关电路中包括的旁路二极管是SiC肖特基二极管。9.如权利要求1所述的NPC转换器，其中，所述正开关电路连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：E特梅西，M弗里施，
申请(专利权)人：文科泰克德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE