"高圧直流送電及び無効電力補償を提供する電圧源コンバータのチェーンリンクコンバータで使用するために、エネルギー蓄積装置34と並列に接続された第1組32の直列接続スイッチング素子を含むパワーエレクトロニクスモジュール30であって、前記第1組の直列接続スイッチング素子が、第1のラッチ型スイッチング素子38と第1の非ラッチ型スイッチング素子40とを含むパワーエレクトロニクスモジュール30。前記第1組32の直列接続スイッチング素子が、第1及び第2の出力端子42,44を有するハーフブリッジ機構内に前記エネルギー蓄積装置34と並列に接続された、請求項1に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。前記第1のラッチ型スイッチング素子38が、前記第1及び第2の出力端子42,44の間に電気的に接続された、請求項2に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。前記第1及び第2の出力端子42,44の間にある前記スイッチング素子38が、圧縮パッケージングを使用して構成された、請求項1~3のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。第2組72の直列接続スイッチング素子を更に含み、前記第2組の直列接続スイッチング素子が、第2のラッチ型スイッチング素子74及び第2の非ラッチ型スイッチング素子78を含み、前記第1組及び第2組32,72の直列接続スイッチング素子が、フルブリッジ機構内の前記エネルギー蓄積装置34と並列に接続された、請求項2に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。前記第1及び第2のラッチ型スイッチング素子38,74がそれぞれ、前記エネルギー蓄積装置34の同一端子に電気的に接続された、請求項5に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。前記第1及び第2のラッチ型スイッチング素子38,74がそれぞれ、前記エネルギー蓄積装置34の負端子46に電気的に接続された、請求項6に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。各ラッチ型スイッチング素子38,74が、サイリスタ型式半導体装置であるか又はサイリスタ型式半導体装置を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。前記サイリスタ型式半導体装置が、集積ゲート転流型サイリスタと、ゲートターンオフサイリスタと、ゲート転流型サイリスタとから選択される、請求項8に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。各非ラッチ型スイッチング素子40,78が、トランジスタ型半導体装置であるか又はトランジスタ型半導体装置を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。前記トランジスタ型半導体装置が、絶縁ゲートバイポーラトランジスタと、バイポーラトランジスタと、電界効果トランジスタとから選択された、請求項10に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。少なくとも1つのラッチ型スイッチング素子38,74と少なくとも1つの非ラッチ型スイッチング素子40,78が並列に接続された逆並列ダイオード52,82,56,84を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。各ラッチ型スイッチング素子38に電気的に結合された電源ユニット90を含み、各電源ユニットが、前記エネルギー蓄積装置34の負端子46を基準とする、請求項1~12のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。前記エネルギー蓄積装置34が、キャパシタ、燃料電池、光電池、バッテリ、及び関連フィルタを有する補助交流発電機のうちの1つである、請求項1~13のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。各非ラッチ型スイッチング素子40の開放故障を検出するために通信するように配置された検出器92を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。請求項1~15のいずれか一項に記載の複数のパワーエレクトロニクスモジュール30を含む電圧源コンバータ。少なくとも1つの検出器92を含み、各検出器92が、それぞれの非ラッチ型スイッチング素子40,78と関連付けられた開放故障を検出して、前記電圧源コンバータに、1つ又は複数のラッチ型スイッチング素子38,74内の短絡経路を確立させるように構成された、請求項16に記載の電圧源コンバータ。したがって、高性能を示し、安全側故障モードを提供し、故障に耐える改善されたパワーエレクトロニクスモジュールが必要とされる。本発明の第1の態様によれば、高圧直流送電及び無効電力補償を提供する電圧源コンバータのチェーンリンクコンバータで使用するために、エネルギー蓄積装置と並列に接続された第1組の直列接続スイッチング素子を含むパワーエレクトロニクスモジュールが提供され、第1組の直列接続スイッチング素子は、第1のラッチ型スイッチング素子と第1組の非ラッチ型スイッチング素子とを含む。ラッチ型スイッチング素子は、非ラッチ型スイッチング素子より少ない導電損失を示し、したがって、第1組の直列接続スイッチング素子に第1のラッチ型スイッチング素子を含めることによって回路効率が改善される。また、ラッチ型スイッチング素子は、より高いサージ電流性能を有し、したがって故障に対する耐性が高く、典型的には、より安全な短絡モードにならない。一方、第1の非ラッチ型スイッチング素子を含めることにより、非ラッチ型スイッチング素子のスイッチング速度を変化させることによって、モジュールを動作させるときの電圧又は電流の段階的変化を滑らかにする選択肢を提供する。そのような平滑化、即ち、電流の変化率及び/又は電圧の変化率を限定することによって、モジュールの信頼性が改善され、モジュールによって生成される電磁干渉が限定される。また、これにより、モジュール内の1つ又は複数の受動スナバ構成要素が不要になる。本発明の好ましい実施形態では、第1組の直列接続スイッチング素子が、第1及び第2の出力端子を有するハーフブリッジ機構内のエネルギー蓄積装置と並列に接続される。ハーフブリッジ機構は、パワーエレクトロニクスモジュールに望ましい程度の機能を提供すると同時に、パワーエレクトロニクスモジュール内の構成要素数を少なくすることによって関連した電圧源コンバータのサイズ及びコストを削減する。必要に応じて、第1のラッチ型スイッチング素子は、第1と第2の出力端子の間に電気的に接続される。第1のラッチ型スイッチング素子をそのように配置することにより、HVDC送電などの実際の電力変換用途において、第1のラッチ型スイッチング素子が、ほとんどの電流を伝え、その低い導電損失によって、モジュールによって生じる損失の最適化が可能になる。更に、ラッチ型スイッチング素子の短絡故障モードは、バイパススイッチを不要にする。更に、第1のラッチ型スイッチング素子をそのように配置することによって、第1の非ラッチ型スイッチング素子が、第2の出力端子とエネルギー蓄積装置との間に配置される。これにより、可変スイッチング速度を最も有効に利用して、電圧又は電流の階段的変化を滑らかにすることができる。第1と第2の出力端子間にあるスイッチング素子は、圧縮パッケージングを使用して構成されることが好ましい。前記スイッチング素子をそのような方式で構成することは、そのようなパッケージングで構成されたスイッチング素子が、安全短絡せず、したがって関連した電圧源コンバータの連続動作を可能にするので有利である。本発明のパワーエレクトロニクスモジュールは、更に、第2組の直列接続スイッチング素子を含んでもよく、この第2組の直列接続スイッチング素子は、第2のラッチ型スイッチング素子と第2の非ラッチ型スイッチング素子を含み、第1組及び第2組の直列接続スイッチング素子は、フルブリッジ機構内でエネルギー蓄積装置と並列に接続される。HVDCなどの送電用途において、第2組のそのような直列接続スイッチング素子を含めることによって、モジュールは、エネルギー蓄積装置を対応する電圧源コンバータ内の回路に選択的に切り替えてコンバータ内の故障電流の流れと逆の電圧を確立することによって、ある程度の直流故障阻止性能を提供することができる。更に、フルブリッジ機構は、無効電力用途において、STATCOMなどの有用な機能を提供する。本発明の好ましい実施形態において、第1及び第2のラッチ型スイッチング素子はそれぞれ、エネルギー蓄積装置の同一端子に電気的に接続される。第1及び第2のラッチ型スイッチング素子をエネルギー蓄積装置の同一端子に電気的に接続することによって、第1及び第2のラッチ型スイッチング素子によって作成された回路経路が、最小損失を生成し安全短絡経路を提供するバイパス経路を規定することができる。そのようなバイパス経路は、ローカル構成要素又はシステム故障の場合に電圧源コンバータの連続動作を可能にする。必要に応じて、第1及び第2のラッチ型スイッチング素子はそれぞれ、エネルギー蓄積装置の負端子に電気的に接続される。ラッチ型スイッチング素子は、非ラッチ装置より高いゲートユニット消費電力を必要とする傾向があるが、ラッチ型スイッチング素子を前述のように接続することによって、前記スイッチング素子のそれぞれへの電力供給が単純化される。各ラッチ型スイッチング素子は、サイリスタ型式半導体装置を含んでもよい。好ましくは、サイリスタ型式半導体装置は、集積ゲート転流型サイリスタと、ゲートターンオフサイリスタと、ゲート転流型サイリスタとから選択される。そのような装置は、低い導電損失で動作し、望ましい故障モードを有し、故障に耐性がある。各非ラッチ型スイッチング素子は、トランジスタ型半導体装置でもよくトランジスタ型半導体装置を含んでもよい。好都合には、トランジスタ型半導体装置は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタと、バイポーラトランジスタと、電界効果トランジスタとから選択される。そのような装置のスイッチング速度は、変更することができ、また固有の電流制限効果を示す。本発明の別の好ましい実施形態において、少なくとも1つのラッチ型スイッチング素子と、少なくとも1つの非ラッチ型スイッチング素子とは、並列に接続された逆並列ダイオードを含む。そのような逆並列ダイオードを含めることによって、電圧源コンバータ内の幾つかのパワーエレクトロニクスモジュール内の逆並列ダイオードと他のパワーエレクトロニクスモジュール内のラッチ型スイッチング素子とによる故障電流の導通が可能になり、それにより、直流網内の故障箇所から電流をそらすためにコンバータに接続された交流網への双方向短絡の提示即ち、クローバーが可能になる。必要に応じて、本発明のパワーエレクトロニクスモジュールは、各ラッチ型スイッチング素子に電気的に結合された電源ユニットを含み、各電源ユニットは、エネルギー蓄積装置の負端子を基準にする。エネルギー蓄積装置の負端子を基準とするそのような電源ユニットを含めることにより、絶縁変圧器を介して各ラッチ型スイッチング素子に電力供給する必要がなくなる。エネルギー蓄積装置は、キャパシタ、燃料電池、バッテリ、及び関連フィルタを備えた補助交流発電機のうちの1つでよい。そのような柔軟性は、所在と輸送の困難さのために装置の可用性が異なる場所で電力変換が必要なときに有用である。必要に応じて、パワーエレクトロニクスモジュールは、各非ラッチ型スイッチング素子の開放故障を検出するために通信するように構成された検出器を含む。そのような開放故障を検出することにより、関連したラッチ型スイッチング素子をオンに切り替えることで短絡電流経路を提供することができ、それによりエネルギー蓄積装置の放電が可能になる。その後で、パワーエレクトロニクスモジュール30は、ラッチ型スイッチング素子のゲート駆動に電力を供給し続けるか、あるいはラッチ型スイッチング素子の意図的故障を引き起こすことができる。本発明の第2の態様によれば、前述のように複数のパワーエレクトロニクスモジュールを含む電圧源コンバータが提供される。前述のように、本発明の電圧源コンバータは、本発明のパワーエレクトロニクスモジュールの利点を共有する。電圧源コンバータは、少なくとも1つの検出器を含み、各検出器は、それぞれの非ラッチ型スイッチング素子と関連した開放故障を検出し、また電圧源コンバータに1つ又は複数のラッチ型スイッチング素子内の短絡経路を確立させるように構成される。そのような機構により、ローカル構成要素又はシステム故障の場合に電圧源コンバータが動作し続けることができ好都合である。図2に示されたように、本発明の第1の実施形態によるパワーエレクトロニクスモジュールは、全体が参照数字30によって示される。モジュール30は、キャパシタ36の形のエネルギー蓄積装置34と並列に接続された第1組32の直列接続スイッチング素子を含む。第1組32の直列接続スイッチング素子は、エネルギー蓄積装置34を含むハーフブリッジ機構で接続された第1のラッチ型スイッチング素子38と第1の非ラッチ型スイッチング素子40とを含む。ハーフブリッジ機構は、第1及び第2の出力端子42,44を有する。第1の出力端子42が、エネルギー蓄積装置34の負端子46に電気的に接続され、一方、第2の出力端子44が、スイッチング素子38と40との間に電気的に接続される。本発明の他の実施形態図示せずでは、むしろ、第1の出力端子42が、エネルギー蓄積装置34の正端子48に電気的に接続されてもよく、一方、第2の出力端子44は、この場合もスイッチング素子38と40との間に電気的に接続される。第1のラッチ型スイッチング素子38は、第1の集積ゲート転流型サイリスタIGCT50の形のサイリスタ型式半導体装置である。第1のIGCT50は、並列に接続された対応する第1の逆並列ダイオード52を有する。本発明の他の実施形態において、第1のラッチ型スイッチング素子38は、ゲートターンオフGTOサイリスタやゲート転流型サイリスタGCTなどの異なるサイリスタ型式半導体装置でよい。第1の非ラッチ型スイッチング素子40は、第2の逆並列ダイオード56が並列に接続された第1の絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBT54の形のトランジスタ型半導体装置である。本発明の他の実施形態において、第1の非ラッチ型スイッチング素子40は、例えばバイポーラトランジスタや電界効果トランジスタFETの形の別の形のトランジスタ型半導体装置でよい。図2に示されたように、第1のパワーエレクトロニクスモジュール30は、図1に示された従来のパワーエレクトロニクスモジュール10に必要とされるようなクローバーサイリスタ、バイパススイッチ又はスナバー回路を含まなくてもよい。第1のIGCT50は、第1及び第2の出力端子42,44との間に電気的に接続され、図2に示された実施形態において、これは、第1のIGCT50が、エネルギー蓄積装置34の負端子46に電気的に接続されることを意味する。このようにして、第1のIGCT50は、第1のモジュール30にゼロ出力電圧を選択的に提供させることができる。第1のIGBT54は、エネルギー蓄積装置34の正端子48に電気的に接続され、したがって、第1のモジュール30に正出力電圧を選択的に提供させることができる。第1の出力端子42が、エネルギー蓄積装置34の正端子48に電気的に接続されまた、第2の出力端子44が、スイッチング素子38と40との間に接続された本発明の実施形態図示せずにおいて、第1のIGCT50は、そのような第1及び第2の出力端子42と44の間に接続されることによって、やはりエネルギー蓄積装置34の正端子48に電気的に接続される。図2に示された実施形態に戻ると、第1及び第2の出力端子42と44との間にあるスイッチング素子、即ち第1のラッチ型スイッチング素子38は、圧縮パケット交換要素である。第1のパワーエレクトロニクスモジュール30は、また、第1のラッチ型スイッチング素子38に電気的に結合され、またエネルギー蓄積装置34の負端子46を基準とする電源ユニット90を含む。更に、第1のパワーエレクトロニクスモジュール30は、通信するように配置された検出器92を含む。検出器92は、非ラッチ型スイッチング素子40の開放故障を検出するように構成される。使用において、第1のパワーエレクトロニクスモジュール30は、ハーフブリッジキャパシタ36と並列に配置された第1組32の直列接続スイッチング素子によって規定された内の起こり得る各スイッチング即ち、整流イベントを特に参照すると、i第1のIGBT54のスイッチオン、ii第1のIGBT54のスイッチオフ、第1のIGCT50のスイッチオン、及びiv第1のIGCT50のスイッチオフにより動作する。i第1のIGBTのスイッチオン第1のIGBT54即ち、第1の非ラッチ型スイッチング素子40がオンになると、第1の逆並列ダイオード52に流れる電流が急速にゼロに減少する。第1の逆並列ダイオード52は、限られた電流変化率しか対応できず、即ち、限られたdi/dt性能例えば、500A/μsだけを有し、したがって、第1の逆並列ダイオード52に流れる電流の変化率は、第1のIGBT54のターンオンを遅くすることによって制御される。第1のIGBT54のターンオンのそのような遅れを達成する1つの方法は、第1のIGBT54のゲート駆動回路に大きいゲート抵抗図示せずを入れ、それによりリアクタンス素子が電流変化を制限しなくても済むことにある。ii第1のIGBTのスイッチオフ第1のIGBT54がターンオフすると、第1のIGBT54に流れ込んだ電流が第1の逆並列ダイオード52に方向を換える。第1の逆並列ダイオード52は、高い過渡順電圧を有する比較的低速のダイオードであり、したがって、第1のIGBT54のターンオフは、第1のIGBT54の両端の電圧オバーシュートと、その結果起こる電圧蓄積装置34の激しい放電のリスクを小さくするために遅くされる。iii第1のIGCTのスイッチオン第1のIGCT50即ち、第1のラッチ型スイッチング素子38がオンになると、第2の逆並列ダイオード56内の電流が急速にゼロに低下する。第1のIGCT50のラッチング特性は、そのターンオン速度をゲート制御によって変更できないことを意味し、したがって、第1のIGBT54と関連した第2の逆並列ダイオード56は、きわめて高い整流電流変化を受け、即ちdi/dtがきわめて大きくなる例えば、5000A/μs。しかしながら、IGBTで使用するように設計された逆並列ダイオード56は、本質的に、高いdi/dt性能を有し、したがって、この高い整流電流変化に対応するのは難しくない。更に、第1のIGCT50は、きわめて高いターンオンdi/dt性能を有し、したがって、そのようなイベントによって破損しない。iv第1のIGCTのスイッチオフ第1のIGCT50がオフになると、第1のIGCT50に流れ込んだ電流が、第2の逆並列ダイオード56と電圧蓄積装置34即ち、キャパシタ36に方向を換える。第2の逆並列ダイオード56は、上に述べたように、関連した高いdi/dtに耐えることができる高速ダイオードである。更に、電圧蓄積装置34、第2の逆並列ダイオード56、及び第1のIGCT50によって構成されたループは、低いインダクタンスを有し、したがって、電圧ターンオフ変化即ち、dv/dtと電圧オバーシュートが制限される。第1のIGCT50又はその関連した第1の逆並列ダイオード52が故障すると、第1のモジュール30内に短絡が生じる。第1のIGBT54が、そのとき導通している場合、第1のIGBT54は、そのような故障即ち、そのような短絡を、突然の電流増大即ち、シュートスルーとして経験することがある。そのようなイベントに対処しやすくするために、第1のIGBT54又は、他のサイリスタ型式半導体装置は、更に、シュートスルー保護装置図示せずを含むことがある。そのような保護装置は、第1のIGBT54の非飽和を検出したときに第1のIGBT54を素早くスイッチオフする。第1のIGBT54又はその関連した第2の逆並列ダイオード56が故障すると、エネルギー蓄積装置34即ち、キャパシタ36を通る電流経路が開路する。そのような故障への対処を支援するために、第1のモジュール30は、前記開路を検出し第1のIGCT50をオンにして短絡電流経路を提供するように構成された検出器92を含む。そのようなステップは、キャパシタ36の放電を可能にし、その後で、第1のモジュール30は、第1のIGCT50ゲートドライブに電力を供給し続けるか、あるいは第1のIGCT50を意図的に故障させる。本発明の第2の実施形態によるパワーエレクトロニクスモジュール70を図3に概略的に示す。第2のモジュール70は、第1のモジュール30と幾つかの特徴を共有し、そのような共通の特徴は、同じ参照数字によって示される。第1のラッチ型及び非ラッチ型スイッチング素子38,40即ち、第1のIGCT50、第1のIGBT54、及び対応する第1及び第2の逆並列ダイオード52,56の他に、第2のパワーエレクトロニクスモジュール70は、エネルギー蓄積装置34と並列に接続された第2組72の直列接続スイッチング素子を含む。第2組72の直列接続スイッチング素子は、第2のIGCT76の形の第2のラッチ型スイッチング素子74と、第2のIGBT80の形の第2の非ラッチ型スイッチング素子78とを含む。第2のIGCT76は、並列に接続された第3の逆並列ダイオード82を含み、第2のIGBT80は、並列に接続された第4の逆並列ダイオード84を含む。第1組32及び第2組72の直列接続スイッチング素子即ち、第1及び第2のIGCT50,76、第1及び第2のIGBT54,80、及び関連した逆並列ダイオード52,56,82,84は、フルブリッジ機構内にエネルギー蓄積装置34と並列に接続される。詳細には、第1及び第2のIGCT50,76はそれぞれ、エネルギー蓄積装置34の同じ負端子46に接続されて、第2のモジュール70内のバイパス経路86を規定する。第2のモジュール70内のフルブリッジの各半分キャパシタ36と並列に配置された第1組32及び第2組72の直列接続スイッチング素子によって規定されたは、第1のモジュール30と関連して前述したハーフブリッジと実質的に類似の方式で機能する。図4は、本発明の一実施形態による電圧源コンバータ100を示す。電圧源コンバータ100は、3つの枝102を含む三相コンバータであり、各枝102がそれぞれの位相に対応する。各枝102は、複数の第1のパワーエレクトロニクスモジュール30を含む。本発明の他の実施形態図示せずにおいて、電圧源コンバータは、3つより少ないか多い数の枝を含んでもよい。また、それぞれの枝は、1つ又は複数の第1のパワーエレクトロニクスモジュール30及び/又は1つ又は複数の第2のパワーエレクトロニクスモジュール70を含んでもよい。それぞれの非ラッチ型スイッチング素子40;78と関連した開放故障を検出したとき、対応する検出器92は、電圧源コンバータ100に、1つ又は複数のラッチ型スイッチング素子38:74によって短絡経路を確立させる。"