КОММУТАЦИОННАЯ ЯЧЕЙКА И СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА УРОВНЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

1. Коммутационная ячейка (1), содержащая первый накопитель (2) энергии и второй накопитель (3) энергии, подключенные последовательно друг с другом,
первый, второй, третий и четвертый силовые полупроводниковые переключатели (S1, S2, S3, S4), причем первый, второй, третий и четвертый силовые полупроводниковые переключатели (S1, S2, S3, S4) представляют собой управляемые двунаправленные силовые полупроводниковые переключатели с управляемой однонаправленной передачей тока, при этом первый, второй, третий и четвертый силовые полупроводниковые переключатели (S1, S2, S3, S4) подключены последовательно, первый силовой полупроводниковый переключатель (S1) подключен к первому накопителю (2) энергии, четвертый силовой полупроводниковый переключатель (S4) подключен ко второму накопителю (3) энергии,
третий накопитель (4) энергии, подключенный к точке соединения между первым силовым полупроводниковым переключателем (S1) и вторым силовым полупроводниковым переключателем (S2) и к точке соединения между третьим силовым полупроводниковым переключателем (S3) и четвертым силовым полупроводниковым переключателем (S4), и
переключающий элемент (А) с управляемой двунаправленной передачей тока, соединенный непосредственно с точкой соединения между вторым и третьим силовым полупроводниковыми переключателями (S2, S3) и непосредственно с точкой соединения между первым накопителем (2) энергии и вторым накопителем (3) энергии.
2. Коммутационная ячейка (1) по п.1, в которой переключающий элемент (А) с управляемой двунаправленной передачей тока включает в себя два соединенных встречно-последовательно управляемых двунаправленных силовых полупроводниковых переключателя (S5, S6) с управляемой однонаправленной передачей тока.
3. Коммутационная ячейка (1) по п.1, в которой переключающий элемент (А) с управляемой двунаправленной передачей тока включает в себя один управляемый однонаправленный силовой полупроводниковый переключатель (S9) с управляемой однонаправленной передачей тока, и четыре однонаправленных силовых полупроводниковых переключателя (D1, D2, D3, D4) с неуправляемой однонаправленной передачей тока.
4. Коммутационная ячейка (1) по п.1, в которой переключающий элемент (А) с управляемой двунаправленной передачей тока включает в себя первый и второй управляемые однонаправленные силовые полупроводниковые переключатели (S10, S11) с управляемой однонаправленной передачей тока и первый и второй однонаправленные силовые полупроводниковые переключатели (D5, D6) с неуправляемой однонаправленной передачей тока.
5. Коммутационная ячейка (1) по п.4, в которой первый управляемый однонаправленный силовой полупроводниковый переключатель (S10) с управляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А) и первый однонаправленный силовой полупроводниковый переключатель (D5) с неуправляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А) подключены последовательно,
при этом второй управляемый однонаправленный силовой полупроводниковый переключатель (S11) с управляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А) и второй однонаправленный силовой полупроводниковый переключатель (D6) с неуправляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А) подключены последовательно,
причем последовательная цепь, сформированная первым управляемым однонаправленным силовым полупроводниковым переключателем (S10) с управляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А) и первым однонаправленным силовым полупроводниковым переключателем (D5) с неуправляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А), соединена встречно-параллельно с последовательной цепью, сформированной вторым управляемым однонаправленным силовым полупроводниковым переключателем (S11) с управляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А) и вторым однонаправленным силовым полупроводниковым переключателем (D6) с неуправляемой однонаправленной передачей тока переключающего элемента (А).
6. Коммутационная ячейка (1) по п.1, в которой переключающий элемент (А) с управляемой двунаправленной передачей тока включает в себя управляемый силовой полупроводниковый переключатель (S12) с управляемой двунаправленной передачей тока.
7. Коммутационная ячейка (1) по любому из пп.1-6, в которой, по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S1.1, S1.2) последовательно соединен между соединением первого силового полупроводникового переключателя (S1) с первым накопителем (2) энергии, и
по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S4.1, S4.2) последовательно соединен между соединением четвертого силового полупроводникового переключателя (S4) со вторым накопителем (S2) энергии, при этом каждый дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S1.1, S1.2, S4.1, S4.2) представляет собой управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый переключатель с управляемой однонаправленной передачей тока.
8. Коммутационная ячейка (1) по любому из пп.1-6, в которой, по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S4.1, S4.2) соединен между соединением четвертого силового полупроводникового переключателя (S4) со вторым накопителем (3) энергии, при этом каждый дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S4.1, S4.2) представляет собой управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый переключатель с управляемой однонаправленной передачей тока.
9. Коммутационная ячейка (1) по п.8, в которой в случае одного дополнительного силового полупроводникового переключателя (S4.1), этот дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S4.1) подключен встречно-последовательно относительно четвертого силового полупроводникового переключателя (S4).
10. Коммутационная ячейка (1) по п.8, в которой, в случае множества дополнительных силовых полупроводниковых переключателей (S4.1, S4.2), по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S4.1) подключен встречно-последовательно относительно четвертого силового полупроводникового переключателя (S4), и, по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S4.2) соединен последовательно относительно четвертого силового полупроводникового переключателя (S4).
11. Коммутационная ячейка (1) по любому из пп.1-6, в которой, по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S1.1, S1.2) подключен между соединением первого силового полупроводникового переключателя (S1) со вторым силовым полупроводниковым переключателем (S2), при этом каждый дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S1.1, S1.2) представляет собой управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый переключатель с управляемой однонаправленной передачей тока.
12. Коммутационная ячейка (1) по п.11, в которой, в случае одного дополнительного силового полупроводникового переключателя (S1.1), этот дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S1.1) подключен встречно-последовательно относительно первого силового полупроводникового переключателя (S1).
13. Коммутационная ячейка (1) по п.11, в которой, в случае множества дополнительных силовых полупроводниковых переключателей (S1.1, S1.2), по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S1.1) подключен встречно-последовательно относительно первого силового полупроводникового переключателя (S1), и, по меньшей мере, один дополнительный силовой полупроводниковый переключатель (S1.2) подключен последовательно относительно первого силового полупроводникового переключателя (S1).
14. Схема преобразователя для переключения большого числа уровней напряжения, содержащая первый силовой полупроводниковый переключатель (S7), второй силовой полупроводниковый переключатель (S8), соединенный последовательно с первым силовым полупроводниковым переключателем (S7), и
коммутационную ячейку (1) по любому из пп.1-13, соединенную с первым силовым полупроводниковым переключателем (S7) схемы преобразователя и со вторым силовым полупроводниковым переключателем (S8) схемы преобразователя.
15. Схема преобразователя по п.14, в которой первый силовой полупроводниковый переключатель (S7) схемы преобразователя соединен с точкой соединения между первым силовым полупроводниковым переключателем (S1) коммутационной ячейки (1) и вторым силовым полупроводниковым переключателем (S2) коммутационной ячейки (1), и
второй силовой полупроводниковый переключатель (S8) схемы преобразователя соединен с точкой соединения между третьим силовым полупроводниковым переключателем (S3) коммутационной ячейки (1) и четвертым силовым полупроводниковым переключателем (S4) коммутационной ячейки (1).
16. Схема преобразователя по п.14 или 15, в которой первый и второй силовые полупроводниковые переключатели (S7, S8) схемы преобразователя представляют собой управляемый двунаправленный силовой полупроводниковый переключатель с управляемой однонаправленной передачей тока.