УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОЩНОСТИ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВА

1. Устройство преобразователя мощности, которое выполнено так, что в плече, содержащем две группы полупроводниковых устройств, которые подключены последовательно, и каждая группа полупроводниковых устройств содержит переключающий элемент и полупроводниковый элемент, отличный от переключающего элемента, которые подключены параллельно, соединительная точка, к которой группы полупроводниковых устройств подключены последовательно, является выходным контактным выводом переменного тока, и оба конца плеча являются контактными выводами постоянного тока; и ток разделения формируется в токе, который протекает в каждой группе полупроводниковых устройств между элементами в каждой группе полупроводниковых устройств,
при этом предоставлены датчик тока, который определяет ток, который протекает в группах полупроводниковых устройств,
модуль формирования команд управления напряжением, который вычисляет значения команды управления напряжением, которые должны выводиться,
модуль вычисления падения напряжения, который вычисляет падение напряжения каждой группы полупроводниковых устройств посредством использования значения тока, которое определяется посредством датчика тока, и характеристик падения напряжения, включающих в себя характеристику разделения каждой группы полупроводниковых устройств, и
модуль управления переключением, который корректирует значение команды управления напряжением, которое формируется модулем формирования команд управления напряжением посредством использования падения напряжения, которое вычисляется модулем вычисления падения напряжения для того, чтобы управлять включением/выключением каждого переключающего элемента.
2. Устройство преобразователя мощности по п.1, в котором модуль вычисления падения напряжения вычисляет падение напряжения в n-ный период полупериода переключения (n является положительным целым числом) посредством использования значения тока, которое определяется датчиком тока, модуль управления переключением управляет включением/выключением каждого переключающего элемента посредством использования значения падения напряжения, которое вычисляется модулем вычисления падения напряжения, и коррекции значения команды управления напряжением, которое формируется модулем формирования команд управления напряжением в качестве значения команды управления напряжением в m-тый период (m является положительным целым числом), который позднее n-ного периода полупериода переключения.
3. Устройство преобразователя мощности по п.2, в котором датчик тока предоставлен для того, чтобы определять ток, который протекает в выходном контактном выводе переменного тока, модуль вычисления падения напряжения вычисляет соответственные падения напряжения в двух группах полупроводниковых устройств в плече посредством использования значения тока, которое определено датчиком тока, и отношения времен включения соответственных групп полупроводниковых устройств, которые выводятся модулем управления переключением относительно n-ного периода полупериода переключения.
4. Устройство преобразователя мощности по п.2, в котором датчики тока предоставлены для того, чтобы определять ток, который протекает в соответственных группах полупроводниковых устройств из двух групп полупроводниковых устройств в плече, и соответственные падения напряжения в двух группах полупроводниковых устройств в плече вычисляются посредством использования значения тока, который протекает в соответственных группах полупроводниковых устройств.
5. Устройство преобразователя мощности по п.1, в котором модуль вычисления падения напряжения вычисляет падение напряжения посредством характеристик падения напряжения, включающих в себя характеристику разделения каждой группы полупроводниковых устройств, которая задается как характеристика, в которой ток не протекает в переключающем элементе в мертвый период времени.
6. Устройство преобразователя мощности по п.1, в котором переключающие элементы являются MOSFET-транзисторами (полевыми МОП-транзисторами) или JFET-транзисторами (полевыми транзисторами с p-n-переходом), полупроводниковые элементы, отличные от переключающих элементов, являются паразитными диодами, которые содержатся в MOSFET-транзисторах или JFET-транзисторах, и устройство выполнено с возможностью выполнять синхронное выпрямление.
7. Устройство преобразователя мощности по п.6, в котором диоды свободного хода дополнительно подключены в качестве полупроводниковых элементов, отличных от переключающих элементов.
8. Устройство преобразователя мощности по п.1, в котором переключающие элементы являются IGBT-транзисторами (биполярными транзисторами с изолированным затвором), полупроводниковые элементы, отличные от переключающих элементов, являются объектами параллельного подключения, в которых множество диодов подключены параллельно, и токи разделения сформированы между множеством диодов.
9. Устройство преобразователя мощности по одному из пп.1-8, в котором переключающие элементы сформированы из полупроводникового материала с широкой запрещенной зоной.
10. Устройство преобразователя мощности по одному из пп.1-8, в котором полупроводниковые элементы, отличные от переключающих элементов, сформированы из полупроводникового материала с широкой запрещенной зоной.
11. Устройство преобразователя мощности по п.9, в котором полупроводниковым материалом с широкой запрещенной зоной является карбид кремния, нитрид галлия или алмаз.
12. Способ управления устройства преобразователя мощности, при этом устройство преобразователя мощности выполнено так, что в плече, содержащем две группы полупроводниковых устройств, которые подключены последовательно, и каждая группа полупроводниковых устройств содержит переключающий элемент и полупроводниковый элемент, отличный от переключающего элемента, которые подключаются параллельно, соединительная точка, к которой группы полупроводниковых устройств подключены последовательно, является выходным контактным выводом переменного тока, и оба конца плеча являются контактными выводами постоянного тока; и ток разделения формируется в токе, который протекает в каждой группе полупроводниковых устройств между элементами каждой группы полупроводниковых устройств;
при этом вычисляют значение команды управления напряжением, которое должно выводиться на выходной контактный вывод переменного тока,
вычисляют падение напряжения каждой группы полупроводниковых устройств посредством использования значения тока, который протекает в каждой группе полупроводниковых устройств, и характеристик падения напряжения, включающих в себя характеристику разделения каждой группы полупроводниковых устройств, и
- корректируют значение команды управления напряжением посредством использования падения напряжения, которое вычисляют для того, чтобы управлять включением/выключением каждого переключающего элемента.
13. Способ управления устройства преобразователя мощности по п.12, в котором падение напряжения в n-ный период полупериода переключения (n является положительным целым числом) вычисляют посредством использования значения тока, который протекает в каждой группе полупроводниковых устройств, и
значение команды управления напряжением, которое вычисляют как значение команды управления напряжением в m-тый период полупериода переключения (m является положительным целым числом), который позднее n-ного периода полупериода переключения, корректируют посредством использования значения падения напряжения, которое вычисляют для того, чтобы управлять включением/выключением каждого переключающего элемента.
14. Способ управления устройства преобразователя мощности по п.13, в котором соответственные падения напряжения в двух группах полупроводниковых устройств в плече вычисляют посредством использования значения тока, который протекает в выходном контактном выводе переменного тока, и отношения времен включения соответственных групп полупроводниковых устройств относительно n-ного периода полупериода переключения.
15. Способ управления устройства преобразователя мощности по п.12, в котором группами полупроводниковых устройств управляют для того, чтобы выполнять синхронное выпрямление.
16. Устройство преобразователя мощности по п.10, в котором полупроводниковым материалом с широкой запрещенной зоной является карбид кремния, нитрид галлия или алмаз.