Modular Multipoint Power Converter for High VoltagesA sub module for a converter has first and second subunits. Each subunit has an energy storage device, a first series circuit with two power semiconductor switching units, each with a power semiconductor which can be switched on and off, which have the same forward direction and which are conductive in the direction opposite the forward direction. The first series circuit is connected in parallel with the energy storage device. A connection terminal is connected to the potential node between the power semiconductor switching units in the respective series circuit. The first and second subunits are connected via an emitter connection branch, a collector connection branch, and a switching branch with a switching unit connected between the emitter and collector connection branches. At least one power semiconductor switching unit is arranged in the emitter connection branch or the collector connection branch.A sub module for constructing a converter, the submodule comprising: a first subunit having: a first energy storage device;a first series circuit connected in parallel with said first energy storage device, said first series circuit having two power semiconductor switching units, each including a power semiconductor that can be switched on and off and having the same forward conduction directions, and each configured to conduct in a direction opposite to the forward conduction direction; anda first connecting terminal connected to a potential node between said power semiconductor switching units of said first series circuit; anda second subunit having: a second energy storage device;a second series circuit connected in parallel with said second energy storage device, said second series circuit having two power semiconductor switching units, each including a power semiconductor that can be switched on and off and having the same forward conduction directions, and each configured to conduct in a direction opposite to the forward conduction direction; anda second connecting terminal connected to a potential node between said power semiconductor switching units of said second series circuit;a connection device connecting said first subunit and said second subunit to one another, said connection device including: an emitter connecting branch that connects an emitter of a first said power semiconductor switching unit of said first series circuit to an emitter of a first power semiconductor switching unit of said second series circuit;a collector connecting branch that connects a collector of a second power semiconductor switching unit of said first series circuit to a collector of a second power semiconductor switching unit of said second series circuit; anda switching branch with a switching unit arranged therein connecting said emitter connecting branch to said collector connecting branch; andat least one power semiconductor switching unit connected in said emitter connecting branch or in said collector connecting branch.
높은 전압들을 위한 모듈형 멀티포인트 전력 컨버터본 발명은 컨버터(10)를 형성하기 위한 서브모듈(1)에 관한 것이다. 이 경우 서브모듈(1)은 제1 서브유닛(2)을 포함하고, 제1 서브 유닛은: 제1 에너지 저장기(21); 두 개의 전력 반도체 스위칭 유닛들(22, 23)을 포함하는 제1 직렬 회로 - 각각의 전력 반도체 스위칭 유닛들은, 스위칭 온 및 오프될 수 있고 동일한 순방향을 갖는 전력 반도체를 갖고, 스위칭 유닛들은 각각 상기 순방향과는 반대 방향으로 통전하고, 상기 제1 직렬 회로는 제1 에너지 저장기와 병렬로 연결됨 -; 및 제1 직렬 회로의 전력 반도체 스위칭 유닛들 사이의 전위 포인트에 연결되는 제1 연결 단자(X2)를 포함한다. 또한, 서브모듈(1)은 제2 서브유닛(3)을 포함하고, 제2 서브유닛은: 제2 에너지 저장기(31); 두 개의 전력 반도체 스위칭 유닛들(32, 33)을 포함하는 제2 직렬 회로 - 각각의 전력 반도체 스위칭 유닛들은, 스위칭 온 및 오프될 수 있고 동일한 순방향을 갖는 전력 반도체를 갖고, 스위칭 유닛들은 각각 상기 순방향과는 반대 방향으로 통전하고, 상기 제2 직렬 회로는 제2 에너지 저장기와 병렬로 연결됨 -; 및 제2 직렬 회로의 전력 반도체 스위칭 유닛들 사이의 전위 포인트에 연결되는 제2 연결 단자(X1)를 포함한다. 제1 서브 유닛(2)과 제2 서브 유닛(3)은 연결 수단(4)을 통해 추가적으로 서로 연결된다. 이 경우, 연결 수단(4)은, 제1 직렬 회로의 제1 전력 반도체 스위칭 유닛의 이미터를 제2 직렬 회로의 제1 전력 반도체 스위칭 유닛의 이미터에 연결하는 이미터 연결 브렌치(41), 제1 직렬 회로의 제2 전력 반도체 스위칭 유닛의 콜렉터를 제2 직렬 회로의 제2 전력 반도체 스위칭 유닛의 콜렉터에 연결하는 콜렉터 연결 브렌치(42), 및 스위칭 브렌치(43)를 갖고, 스위칭 브렌치 내에 스위칭 유닛(44)이 배열되고, 스위칭 브렌치는 이미터 연결 브렌치(41)를 콜렉터 연결 브렌치(42)에 연결한다. 본 발명은 적어도 하나의 전력 반도체 스위칭 유닛(45, 46)이 이미터 연결 브렌치(41) 또는 콜렉터 연결 브렌치(42) 내에 배열된다는 사실을 특징으로 한다.제1 서브유닛(2) 및 제2 서브유닛(3)을 이용해 컨버터(10)를 구성하기 위한 서브모듈(1)로서,상기 제1 서브유닛(2)은,- 제1 에너지 저장기(21)와,- 상기 제1 에너지 저장기(21)에 병렬로 연결된, 두 개의 전력 반도체 스위칭 유닛들(22, 23)의 제1 직렬 회로이며, 이때 각각의 전력 반도체 스위칭 유닛은, 스위칭 온 및 오프될 수 있고 동일한 순방향 통전 방향들을 갖는 전력 반도체(221, 231)를 포함하고, 각각의 전력 반도체 스위칭 유닛은 상기 순방향 통전 방향과는 반대 방향으로 통전 가능한, 제1 직렬 회로와, - 상기 제1 직렬 회로의 상기 전력 반도체 스위칭 유닛들(22, 23) 사이의 전위 노드에 연결되는 제1 연결 단자(X2)를 포함하고,상기 제2 서브유닛(3)은,- 제2 에너지 저장기(31),- 상기 제2 에너지 저장기(31)에 병렬로 연결된, 두 개의 전력 반도체 스위칭 유닛들(32, 33)의 제2 직렬 회로이며, 이때 각각의 전력 반도체 스위칭 유닛은, 스위칭 온 및 오프될 수 있고 동일한 순방향 통전 방향들을 갖는 전력 반도체(321, 331)를 포함하고, 각각의 전력 반도체 스위칭 유닛은 상기 순방향 통전 방향과는 반대 방향으로 통전 가능한, 제2 직렬 회로와, - 상기 제2 직렬 회로의 상기 전력 반도체 스위칭 유닛들(32, 33) 사이의 전위 노드에 연결되는 제2 연결 단자(X1)를 포함하고,상기 제1 서브 유닛(2)과 상기 제2 서브 유닛(3)은 연결 수단(4)을 통해 서로 연결되고, 상기 연결 수단(4)은, 상기 제1 직렬 회로의 제1 전력 반도체 스위칭 유닛(23)의 이미터를 상기 제2 직렬 회로의 제1 전력 반도체 스위칭 유닛(33)의 이미터에 연결하는 이미터 연결 브렌치(41)를 포함하고, 상기 연결 수단(4)은, 상기 제1 직렬 회로의 제2 전력 반도체 스위칭 유닛(22)의 콜렉터를 상기 제2 직렬 회로의 제2 전력 반도체 스위칭 유닛(32)의 콜렉터에 연결하는 콜렉터 연결 브렌치(42)를 포함하고, 상기 연결 수단(4)은 스위칭 브렌치(43)를 포함하고, 상기 스위칭 브렌치 내에 스위칭 유닛(44)이 배열되고 상기 스위칭 브렌치는 상기 이미터 연결 브렌치(41)를 상기 콜렉터 연결 브렌치(42)에 연결하고,적어도 하나의 전력 반도체 스위칭 유닛(45, 46)이 상기 이미터 연결 브렌치(41) 또는 상기 콜렉터 연결 브렌치(42) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는, 서브모듈(1).