专利名称：电力变流器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电力变流器，如采用自消弧半导体元件的逆变器，尤其涉及一种将部件连接在用于保护自消弧半导体元件的缓冲电路(snubber circuit)中的布置和方法。
图29简要显示了一例普通的电力变流器，该例在日本特许申请公开平4(1992)-229078号中公开，更准确地说，图29示出了将部件连接在用于保护自消弧半导体元件的缓冲电路中的布置和方法。该图中，包括一个作为自消弧半导体元件的可关断晶闸管(以下缩写为GTO)1、一个缓冲二极管2和一个缓冲电容器3，其中由缓冲二极管2和缓冲电容器3串联连接组成的缓冲电路为自消弧半导体元件1构成分流电路。另外还包括电容器罩4、连接件6、连接件7和散热片9，其中电容器罩4位于缓冲电容器3一端成为其一电极，而缓冲电容器3的另一电极5在其另一端形成；连接件6用于电气连接缓冲二极管2的阳极和缓冲电容器3的电极4；连接件7用于电气连接GTO1和缓冲电容器3的另一电极5；而散热片9为GTO1和缓冲二极管2散热。上述专利申请文件中所给的描述基于这样的思想，即通过一种配置来降低存在于缓冲电路中的寄生电感，该配置中，组成连至GTO1的缓冲电路的缓冲电容器3的一端4用作部分包围电容器3的高电导率的电容器罩，而且该配置还足以使缓冲电路电线回路的长度最短。建议其中所用的GTO1具有大约2千安培的关断电流和4.5千伏特的额定电压。具有如此电气额定值的典型的已知的GTO的硅片直径大约为4英寸。而且其中描述的缓冲电容器3的静态电容为2.5微法拉。同时上述已知的例子中所采用的缓冲二极管2是一种具有低额定电流和相对较大寄生电感的特殊的螺栓状二极管。该缓冲二极管2固定地与散热片9相连。
由于已有技术中通常的电力变流器是如上所述构造的，因此当施加自消弧半导体元件(如通过使用目前已经研制出且具有6英寸或更大直径的新型硅片制成的GTO)时，其电气额定值大于6千伏特和6千安培。因此，所希望的绝缘水平完全不同于任何通常的硅片直径大约为4英寸的GTO的绝缘水平，而所需的绝缘长度不可避免地要比已知数值长。另外，增大由自消弧半导体元件的关断而切断的电流，结果会使分流至缓冲电路中的电流增大，因此需要提供大额定电流和大静态电容(如，当关断电流为6千安培时，电容大约为6微法拉)的缓冲电容器，还有缓冲二极管，从而连接端之间的距离会不可避免地变长。结果加长了缓冲电路的电线回路，而且即使直接应用普通的缓冲电路连接方法也难以保持已有技术中关于使电线回路长度最短的基本思想。尽管在上述已知的例子中没有提及GTO开关频率，但如果为了提高自消弧半导体元件(如电力变流器)的控制性能而提高GTO开关频率，则流入缓冲电路的有效电流会增加，最后使缓冲电容器和缓冲二极管的尺寸增大，从而使前述基本思想的保持更为困难。
由于存在于缓冲电路中的寄生电感的增长，自消弧半导体元件电流断开时引起的关断损耗也增加。以下将参看图30对该现象进行解释。该图示出了自消弧半导体元件电流切断时阴阳极间电压VAK和阴阳极间电流IAK的典型波形。当自消弧半导体元件中的电流自电流切断时的数值开始屈服时，任何剩余的电流被分流至缓冲电路中。这样分流的电流ISN给缓冲电容器产生一充电电压VCS。另外，旁路电流ISN以等同于图30中所示的屈服电流IAK的电流变化率di/dt绝对值的电流变化率变化，从而在缓冲电路中产生由该电流变化率和寄生电感的乘积所确定的电压VLS。同时缓冲二极管中所产生的瞬态电压VDS随电流变化率di/dt绝对值的增长而增长。因此，施加在自消弧半导体元件上的电压是缓冲电容器的充电电压VCS、寄生电感的感应电压VLS及缓冲二极管中的瞬态电压VDS之和，从而产生如图30中时刻T1处所示的尖峰电压。在自消弧半导体元件完全关断时的T1时刻之后，不再产生由分流至缓冲电路的电流ISN的变化率di/dt引起的电压，从而加在自消弧半导体元件上的电压VAK减小至只有缓冲电容器的充电电压VCS。同时累积在寄生电感中的能量在缓冲电容器两端产生过剩的充电电压，且该电压成为在T2时刻增大加至自消弧半导体元件上的电压的最大值VDM的因素之一。由于可以大致由自消弧半导体元件的电流IAK和电压VAK的乘积计算出自消弧半导体元件在其关断期间的损耗，因此存在于缓冲电路中的寄生电感使该损耗增大。应注意，该损耗不仅是降低电力变流器效率的一个因素，而且根据损耗的程度，可能破坏与自消弧半导体元件的散热能力有关的平衡状态，最后由于总温度的升高引起元件的损伤。
如果存在于缓冲电路中的寄生电感如此被增大，则缓冲电路无法实现其保护自消弧半导体的基本功能，相反，在使用自消弧半导体元件时可能会降低电力变流器的可靠性或需要减小关断电流，从而降低元件的使用性能。
在试图解决上述问题过程中已经完成了本发明。本发明的目的在于提供一种采用电气额定值大的自消弧半导体元件的改进型电力变流器，其中即使缓冲电路的部件是大尺寸的，也能减小存在于用来保护半导体元件的缓冲电路中的寄生电感。
根据本发明的第一个方面，提供一种电力变流器，其中将自消弧半导体元件的阳极面和阴极面、缓冲二极管的阳极面和阴极面以及缓冲电容器的两个电极面相互平行放置，而且用相互平行放置的宽导体使这些自消弧半导体元件、缓冲二极管和缓冲电容器相互连接。
根据本发明的第二个方面，提供一种电力变流器，其中将自消弧半导体元件、缓冲二极管和缓冲电容器以这样的方式安装和连接，即将自消弧半导体元件阳极面和阴极面的中心、缓冲二极管的阳极面和阴极面的中心以及缓冲电容器二个电极面的中心相互对中放置。
根据本发明的第三个方面，提供一种电力变流器，其中对于自消弧半导体元件的阳极面和阴极面、缓冲二极管的阳极面和阴极面以及缓冲电容器的二个电极面，用以至少连接两个上述电极面的宽导体的宽度大于该两个电极面中较小一个的宽度。
根据本发明的第四个方面，提供一种电力变流器，其中关于多个宽导体，这样配置平面图中两个相互叠合的导体，使平面图中较窄的导体包括在较宽的之内。
根据本发明的第五个方面，提供一种电力变流器，其中关于多个宽导体，将相邻的且以相反方面通以电流的一对导体相互靠近地放置，并且使它们相互耦合。
根据本发明的第六个方面，提供一种电力变流器，其中关于多个宽导体，将部分放置得平行于和接近于一对相邻且通有反向电流的导电体，并且使这些部分相互耦合。
根据本发明的第七个方面，提供一种电力变流器，其中这样形成由自消弧半导体元件、缓冲二极管、缓冲电容器和宽导体所组成的电路，使其在侧视图中的面积小于其整个截面积。
由于上述结构，本发明的电力变流器能够降低缓冲电路中的电感，从而减少自消弧半导体元件关断时的损耗。
根据本发明的第八个方面，提供一种电力变流器，其中使连接至缓冲电容器的两电极的宽导体平行且相互靠近以形成对子，并且将电介质插入该成对的宽导体之间。
由于上述结构，本发明的电力变流器能够等效地提高缓冲电容器的电容，从而减少自消弧半导体元件关断时的损耗。
根据本发明的第九个方面，提供一种电力变流器的组合，该组合包含多个具有上述结构的电力变流器，其中各个自消弧半导体元件相互串联连接或者串并联连接。在这种情况下，可以降低在高电压或大电容电力变流器中的每个缓冲电路的电感，从而减少每个自消弧半导体元件关断时的损耗。
根据本发明的第十个方面，采用具有上述结构的电力变流器的组合，提供一个三电平逆变器。在这种情况下，能够降低每个缓冲电路中的电感，从而减少每个自消弧半导体元件关断时的损耗。
以及，根据本发明的第十一个方面，提供一种制造电力变流器的方法。该方法包含如下步骤将所有自消弧半导体元件、缓冲二极管和缓冲电容器相互平行放置；并且用平行的宽导体把自消弧半导体元件、缓冲二极管和缓冲电容器相互连接。由于不需要已知的U型弯曲处理或类似的过程，所以可以简化装配工作，从而节约生产成本。
图1是本发明第一实施例中缓冲电路结构的侧视图；图2是本发明第一实施例中缓冲电路结构的平面图；图3是说明缓冲电容器电极中心的说明图；图4显示了缓冲电路的结构模型；图5用曲线示出了图4模型中缓冲电路的电感特性；图6是本发明第二实施例中缓冲电路结构的侧视图；图7是本发明第二实施例中缓冲电路结构的平面图；图8是本发明第三实施例中缓冲电路结构的侧视图；图9是本发明第四实施例中缓冲电路结构的侧视图；图10是本发明第五实施例中缓冲电路结构的侧视图；图11是本发明第六实施例中缓冲电路结构的侧视图；图12是本发明第七实施例中缓冲电路结构的平面图；图13是本发明第八实施例中缓冲电路结构的平面图；图14是本发明第九实施例中缓冲电路结构的侧视图15A-15D示出了自消弧半导体元件串联情况下缓冲电路的连接举例；图16是本发明第十实施例中缓冲电路结构的平面图；图17是本发明第十实施例中缓冲电路结构的侧视图；图18是本发明第十一实施例中三电平逆变器的电路图；图19A和19B是说明适用于本发明第十一实施例中的三电平逆变器的缓冲电路工作情况的说明图；图20是本发明第十一实施例中缓冲电路结构的侧视图；图21是本发明第十一实施例中缓冲电路结构的另一侧视图；图22是本发明第十二实施例中的三电平逆变器的电路图；图23A和23B是说明适用于本发明第十二实施例中的三电平逆变器的缓冲电路工作情况的说明图；图24是本发明第十二实施例中缓冲电路结构的侧视图；图25是本发明第十二实施例中缓冲电路结构的另一侧视图；图26是本发明第十三实施例中缓冲电路结构的侧视图；图27是本发明第十三实施例中缓冲电路结构的另一侧视图；图28是本发明第十四实施例中缓冲电路结构的侧视图；图29是通常的缓冲电路结构；以及图30是说明适用于自消弧半导体元件的缓冲电路工作情况的说明图。
下面，结合附图叙述本发明的实施例。实施例1以下将参看附图描述本发明的第一个实施例。图1是显示用于自消弧半导体元件的缓冲电路结构的侧视图。尽管这里用可关断晶闸管(以下简称为GTO)作为自消弧半导体元件1的一个例子，但如果其他任何类型元件的电极面是扁平的，则也可使用，它们包括反向导通的可关断晶闸管、IGBT、硅晶闸管(SI thyristor)、半导体集成电路(SIC)等等。图1中，省略了缓冲能量再生电路中所用的稳流二极管、缓冲电阻器和附加部件。但，所述部件在该图所示的基本结构中自然是有用的。另外应看到，这里还省略了任何绝缘体和压力焊接结构。图1包括GTO1、非螺栓型扁平式缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接在GTO1阳极的散热片(或导体)10、用压力焊接在GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13，把散热片10(GTO1阳极的延伸)电气连接到缓冲二极管2的阳极的带状宽导体14、把缓冲二极管2的阴极电气连接到缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15以及把缓冲电容器3的另一电极13电气连接到散热片11(GTO1阴极的延伸)的宽导体16。可以通过为散热片10装配宽导体14或者附加配备诸如单独散热片等适当的散热装置来获得冷却缓冲二极管2的功能。
首先描述“电极面间的平行位置关系”。如图1中缓冲电路结构的侧视图所示，整个6个电极的放置关系是相互不形成角度，即，缓冲二极管2的阳极面和阴极面以及缓冲电容器3的两电极12和13的面，它们各自的扩展平面在空间上不与GTO1的阳极面或阴极面相交。这里我们把这种位置关系称为“电极面的平行位置关系”。由于这种配置，使装配技术与已有技术的通常情况相比可明显简化，从而减少装配工作的复杂程度。
在制造本发明的电力变流器时，过程包含如下步骤首先以这样的方式安排GTO1、缓冲二极管2和缓冲电容器3，使各自的电极面相互平行；然后用相互平行的宽导体14、15和16连接GTO1、缓冲二极管2和缓冲电容器3的电极面。
由于无需特地为宽导体14、15和16进行U型弯曲或类似的常规工作，因此可以节约关于这些导体的生产成本。而且该结构方便地实现了下述宽导体的平行位置关系，从而降低了线路的电感。
下面将描述“电极面间的线性位置关系”。图2显示了缓冲电路结构的平面图。为了便于说明，图2单独地示出了GTO1与缓冲二极管2的连接、缓冲二极管2与缓冲电容器3的连接以及缓冲电容器3与GTO1的连接。但，实际上这些部件装置时是相互叠合的。如图2所示，先决条件是这样的位置关系，以致于在顶视图中，穿过GTO1中心A和缓冲二极管2中心B的中心直线AB、穿过缓冲二极管2中心B和缓冲电容器3一电极12的中心C的中心直线BC以及穿过缓冲电容器3另一电极13的中心D和GTO1中心A的中心直线DA相互排成一条直线。这里把这种位置关系称为“电极面间的线性位置关系”。每个缓冲电容器3的电极12和13一般由一组端子组成(如，本发明中为三个)，见图3的平面图。如图3所示，缓冲电容器3的电极12或13的中心表示该组端子的中心。该结构保证宽导体在平面图中相互叠合，从而降低下述的线路电感。
接下来将要描述“宽导体间的平行位置关系”。在显示缓冲电路结构侧视图的图1中，这样安排宽导体14、15和16，使它们相互不形成夹角，即在此位置关系中，宽导体14、15和16的扩展平面在空间上不与GTO1的阳极面或阴极面相交。这里把该位置关系称为“宽导体间的平行位置关系”。该结构可有效地降低下述的线路电感。
下面来规定宽导体的宽度。特别地，将说明关于至少连接两个电极端子的导体要宽于被连的两个电极端子中的较窄端子的条件。所有GTO1的阳极(阴极)、缓冲二极管2的阳极(阴极)以及缓冲电容器3的电极12和13的宽度正好相同的情况是极少的。所以，如显示缓冲电路结构的顶视图的图2所示，在描述上述条件时，我们假设GTO1、缓冲电容器3和缓冲二极管2各自电极的宽度按该顺序依次增大。用于连接GTO1散热片10和缓冲二极管2阳极的宽导体14的宽度至少大于缓冲二极管2的电极；而用于连接缓冲二极管2阴极和缓冲电容器3的电极12的宽导体15的宽度至少大于缓冲二极管2的电极；而用于连接缓冲电容器3的电极13和GTO1散热片11的宽导体的电极16的宽度至少大于缓冲电容器3的电极13。图2所示的宽导体14、15和16是满足上述关于宽导体宽度规定的特例，并且这里把关于导体宽度的最低条件称为“宽导体宽度的规定”。该结构实现了高频电流的均匀分布，从而降低下述的线路电感。
现在将进一步说明关于宽导体相互耦合的规定。更准确地说，将描述受到宽导体15和宽导体16之间互感影响的耦合，其中宽导体15用于连接缓冲二极管2的阴极和缓冲电容器3的电极12，而宽导体16用于连接缓冲电容器3的电极13和GTO1的阴极。先参考“电气工程手册(电气工程师协会)，可以根据方程(1)获得两个靠近的电路间的互感M，方程(1)即诺伊曼公式。 因此，如果两个电流值相互相等，则互感M反比于线路与线路之间的间隔r，且正比于电流矢量所形成的夹角θ的余弦。可以根据方程(2)来获得线路电感L，它与每一线路的自感LS有关。
L＝Ls+M……(2)因为该值非负值，所以为了使其最小，必须将互感M设置成带负号、绝对值尽可能大的数值来使互感M接近于自感Ls的值。换句话说，需使两线路中的电流相互反向，即，夹角为180°(cosθ＝-1)，并且线路与线路之间的间隔要尽可能小。这里把满足上述条件的导体的位置关系称为“宽导体间互耦合的规定”。该结构可以降低线路电感。
下面将着重对图1和2中所示的实施例进行说明。图1中，宽导体14和16呈上述两线路间的关系，而宽导体15和16也呈相同的关系。首先看宽导体14、15和16中的电流，当GTO1关断而切断电流时，被切断的电流分流至由缓冲二极管2和缓冲电容器3组成的串联电路中。所以根据基尔霍夫定律，显然在整个宽导体中，电流的绝对值是一样的。宽导体14、15的电流矢量与宽导体16的电流矢量所形成的夹角θ为180°，见图2。由于GTO1电流切断时宽导体14、15和16中流过的电流是高频电流，所以会不可免避地伴随有趋肤效应，从而使电流在宽导体中不均匀地流动。结果，宽导体14产生的磁通量和宽导体16产生的磁通量相互抵消，从而引起互感M的绝对值的增大和线路电感L的进一步减小。为了证明这种减小线路电感L的效应，图5用曲线显示了线路电感和通过采用在图4示出的简单模型中作为参数的中间凹槽宽度X而获得的有效电阻的三维分析结果。由曲线可见，随着宽度X的增大，电感减小。这表示当与长度130毫米相比用大约5毫米将宽导体放置得更靠近时)会引起相互耦合，而且在极限尺寸(210毫米)内尽可能使宽度X最大可以降低线路电感。
概括起来，GTO1、缓冲二极管2和缓冲电容器3的“电极面间的平行位置关系”需要满足的条件为能够使用需要最小限度弯曲以作为电极面连接装置的宽导体；和能够降低连接装置的自感，从而降低缓冲电路中的总电感。同时，GTO1、缓冲二极管2和缓冲电容器3的“电极面间的线性位置关系”需要满足的条件为使宽导体中电流方向几乎为0°和180°；和能增大宽导体之间的互感，从而降低缓冲电路中的总电感。至于“宽导体间的平行位置关系”和特别涉及使用宽导体的宽度要大于被连接的两电极中较窄一个宽度的“宽导体宽度规定”，必须满足的条件为能使高频电流在宽导体表面内均匀流过；和能降低缓冲电路中的总电感。再者，关于用来把两个宽导体安装得最靠近的“宽导体间相互耦合的规定”(两导体中通有反向电流以便增大相互耦合密度从而增大互感的绝对值)，其条件是降低缓冲电路的总电感。在将满足这些基本条件所实现的缓冲电路与为自消弧半导体元件分流的电路相连的结构中，可以减小如图30所示的生成的尖峰电压VDSP，从而减小关断损耗。
上述结构具有进一步的优点，由自消弧半导体元件、缓冲二极管、缓冲电容器和宽导体所组成的电路的侧视面积与总截面积相比，可以被缩小。如果其他条件相同，则电路中的电感大约与围绕电路的面积成比例，从而用上述结构减小电感。实施例2下面将参看附图描述本发明的第二个实施例。图6显示了由根据第一个实施例设计思想的另一种组合为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO1阳极的散热片(或导体)10、用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接散热片11(GTO1阴极的延伸)和缓冲二极管2的阴极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阳极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片10(GTO1阳极的延伸)的宽导体16。可以通过把散热片11和宽导体14联合成一体，或借助附加配置诸如单独散热片等适当的散热装置来获得冷却缓冲二极管2的功能。
图6中，与图1不同的地方在于与GTO1并联连接的缓冲二极管2和缓冲电容器3的连接次序。更准确地说，图1中与GTO1的并联连接是以缓冲二极管2和缓冲电容器3的次序从其阳极一侧开始连接的，而在图6中与GTO1的并联连接是以缓冲电容器3和缓冲二极管的次序从其阳极一侧开始连接的。图6是缓冲电路结构的侧视图，其中以平行位置关系安装所有电极面，而且所有宽导体成平行位置关系。进一步如图7的平面图所示，以线性位置关系安装所有电极面。还有，两个关于宽导体宽度和宽导体间相互耦合关系的规定与图1中的相同。所以，显然关于图1缓冲电路中降低电感的效果，图6的缓冲电路结构与上述图1中的结构等效。实施例3
下面将参看附图描述本发明的第三个实施例。图8显示了由根据第一个实施例设计思想为自消弧半导体元件所形成的另一种组合的缓冲电路的结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO1阳极的散热片(或导体)10、用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接散热片10和缓冲二极管2的阳极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阴极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片11的宽导体16。
图8中，与图1不同的地方在于，缓冲二极管2和缓冲电容器3与GTO1的距离关系。更准确地说，图1中缓冲二极管2比缓冲电容器3安装得更靠近GTO1，而在图8中缓冲电容器3比缓冲二极管2安装得更靠近GTO1。尽管这里省略了图8所示的缓冲电路结构的顶视图，但显然，图8的缓冲电路结构采用了图1关于降低缓冲电路中电感的技术，从而可以适当地减小缓冲电路中的电感。实施例4接下来参看附图描述本发明第四个实施例。图9显示了由根据第一个实施例设计思想的另一组合为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO1阳极的散热片(或导体)10、用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接散热片11和缓冲二极管2的阴极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阳极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片10的宽导体16。
图9中，与图6不同的地方在于缓冲二极管2和缓冲电容器3至GTO1的距离关系。更准确地说，图6中缓冲二极管2比缓冲电容器3安装得更靠近GTO1，而在图9中缓冲电容器3比缓冲二极管2安装得更靠近GTO1。尽管这里省略了图9中所示的缓冲电路结构的顶视图，但显然图9的缓冲电路结构采用了图6关于降低缓冲电路中的电感的技术，从而适当地减小缓冲电路中的电感。实施例5接下来参看附图描述本发明的第五个实施例。图10显示了通过部分改进第一个实施例的设计思想为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO1阳极的散热片(或导体)10、用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接散热片10和缓冲二极管2的阳极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阴极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片11的宽导体16。
图10中，与图1不同的地方在于，缓冲电容器3的电极12和13的极面不与GTO1和缓冲二极管2的各个电极面成平行位置关系安装。更准确地说，图1中将缓冲电容器3的电极12和13设置成具有相互不同的高度且按平行位置关系安装所有电极，而在图10中，缓冲电容器3的电极12和13具有相同高度并采用L型宽导体15和16。因为这种结构，图10的第五个实施例比前述图1的实施例更有好处，好处在于降低了宽导体15的自感，从而减小了缓冲电路中的总电感。该优点可从这样的设计中导出，即图1的宽导体16中存在的宽导体15和16的不平行部分比图10的宽导体16中的多。尽管这里省略了图10中所示的缓冲电路结构的顶视图，但显然在图10的缓冲电路结构中所获得的、用以降低缓冲电路中总电感的效果要比在图1的结构中所获得的效果好。实施例6
下面参看附图描述本发明的第六个实施例。图11显示了通过部分改进第一个实施例的设计思想为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO1阳极的散热片(或导体)10，用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接散热片11和缓冲二极管2的阴极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阳极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片10的宽导体16。
图11中，与图6不同的地方在于，缓冲电容器3的电极12和13的极面不与GTO1和缓冲二极管2的各个电极面按平行位置关系来安装。更准确地说，图6中将缓冲电容器3的电极12和13设置成具有相互不同的高度且按平行位置关系安装所有电极，而在图11中，缓冲电容器3的电极12和13具有相同的高度并采用L型宽导体15和16。因为这种结构，图11的第六个实施例比前述图6的实施例更有好处，好处在于降低了宽导体16的自感，从而减小了缓冲电路中的总电感。该优点可从这样的设计中导出，即图6的宽导体16中存在的宽导体15和16的不平行部分比图11的宽导体16中的多。尽管这里省略了图11中所示的缓冲电路结构的顶视图，但显然图11的缓冲电路结构中所获得的、用以降低缓冲电路中总电感的效果要比在图6的结构中所获得的效果好。实施例7接下来将参看附图描述本发明的第七个实施例。图12显示了通过部分改进第一个实施例的设计思想为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO1阳极的散热片(或导体)10，用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接散热片10和缓冲二极管2的阳极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阴极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片11的宽导体16。
图12中，与图2不同的地方在于，GTO1的电极面不与缓冲二极管2和缓冲电容器3的各个电极面按线性位置关系来安装。更准确地说，图2中直线AB、BC和DA被放置在一直线上，而图12中直线AB和AD不与直线BC在一直线上。然而，如果图12中所示的缓冲电路结构的侧视图与图1的相同，则所有电极面成平行位置关系，且所有宽导体也成平行位置关系。而且如图12所示，满足关于宽导体宽度的规定。显然，除了所有电极面相互之间不成一直线外，图12的缓冲电路结构中所获得的、用以降低缓冲电路中总电感的效果大体上与图2的结构中所获得的效果相同。实施例8接下来参看附图描述本发明的第八实施例。图13显示了通过部分改进第一个实施例设计思想为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2，用压力焊接至GTO1阳极的散热片(或导体)10、用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3(未示出)的电极12和13、用来电气连接散热片10和缓冲二极管2的阳极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阴极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片11的宽导体16。
图13中，与图2所不同的地方在于，GTO1的电极面不与缓冲二极管2和缓冲电容器3按线性位置关系来安装。更准确地说，图2中直线AB、BC和DA被放置在一直线上，而图13中直线AB和AD不与直线BC在一直线上。然而，如果图13中所示的缓冲电路结构的侧视图与图1的相同，则所有电极面成平行位置关系，且所有宽导体也成平行位置关系。而且如图13所示，满足关于宽导体宽度的规定。关于宽导体的宽度，与图12相比本实施例更具长处，原因是，由GTO1的电极至缓冲二极管2的电极的切线P1和P2位于宽导体14内；由缓冲二极管2的电极至缓冲电容器3的一个电极12的切线Q1和Q2位于宽导体16内，而且由缓冲电容器3的另一电极13至GTO1的电极的切线R1和R2也在宽导体16内，从而可以防止电场集中，不然的话，GTO1关断时分流至缓冲电路中的高频电流会引起电场集中。图12中，电场集中尤其会发生在散热片10和宽导体14的连接处。当发生这种电场集中时，会产生一些包括局部热损耗和GTO1中结的温度升高等问题，从而使元件损坏。因此，除了所有电极不在一直线上之外，显然在图13的缓冲电路结构中可以充分获得大体与图2的结构相似的、能降低缓冲电路中总电感的效果，并且能够适当使宽导体中产生的温度的升高均匀化。实际上，用来避免电场集中的、关于宽导体宽度的设计思想也适用于任何其他的实施例。尽管图13中所用的宽导体14、15和16在其顶视图中是矩形的，但就宽导体14而言，它可以具有不同的形状，例如沿切线P1切成的形状，从而可以节约宽导体的生产成本。
另外，关于减小电感，电极的各个中心不需要相互正好在同一直线上，而两个在其顶视图中相互叠合的宽导体中的较窄的一个被包括在顶视图中较宽的一个中的条件必须满足。实施例9下面将参看附图描述本发明的第九个实施例。图14显示了通过应用第一个实施例的设计思想为多个串联连接的自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。该图包括GTO1A和1B、缓冲二极管2A和2B以及缓冲电容器3A和3B。注意GTO1A，图中显示了用压力焊接至GTO1A阳极的散热片(或导体)10A、用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11A、缓冲电容器3A的电极12A和13A、用来电气连接散热片10A和缓冲二极管2A的阳极的宽导体14A、用来电气连接缓冲二极管2A的阴极和缓冲电容器3A的一个电极12A的宽导体15A，以及用来电气连接缓冲电容器3A的另一电极13A和散热片11A的宽导体16A。可以通过为散热片10A装配宽导体14A或者附加配备诸如单独散热片等适当的散热装置来获得冷却缓冲二极管2A的功能。由于GTO1B的结构与GTO1A的相同，故这里不再重复描述。
图14是采用图1结构的典型例子，多个串联起的GTO1A和1B的阳极和阴极未加任何修改。因此，很显然，降低缓冲电路中总电感的效果等效于图1中获得的效果。可以用图15A至15D所示的四种方法连接并联连接于二个以上串联GTO上的缓冲电路。除了具体示出图15A结构的图14外，显然可以设计其他一些结构的侧视图，例如，可用图1与图6的组合或图10与图11的组合设计有关图15B的侧视图。另外，也可通过适当组合前述实施例来实现图15C和15D。
尽管本实施例具有将多个自消弧半导体元件相互串联连接的典型结构，但本发明同样适用于另一种元件串并联连接的结构。更准确地说，可以这样形成串并联结构，即将图14的轴对称加至图14中GTO1A和1B的右端，然后将GTO1A和1B的端子分别与如此添加的GTO端子连接起来。实施例10接下来参看附图描述本发明的第十个实施例。图16和17显示了通过部分改进第一个实施例的设计思想为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。图16是平面图，而图17是侧视图，其中为了便于说明省略了缓冲电容器及其连接方式。与图14不同的地方在于，从平面图中看，缓冲二极管2A和2B的中心B1和B2不在相同的位置。然而，如图16所示，所有电极面成平行位置关系，而且宽导体也成平行位置关系，另外缓冲二极管2A和缓冲电容器3A(未示出)位于有关GTO 1A的中心线SS上，同时缓冲二极管2B和缓冲电容器3B(未示出)位于有关GTO1B、与中心线SS成一定角度的中心线TT上。在这种情况下，从方向1和2看到的缓冲电路结构的侧视图最后是与图1一样的。因此很显然，类似于图1，可以获得降低每个缓冲电路中总电感的功能。虽然图16显示了由两中心线SS和TT所形成的内角为直角的典型情况，但内角不必一定为直角，且不存在特别的限制。实施例11接下来参看附图描述本发明的第十一个实施例。图18显示了一电力变流器，它包含串联连接在具有中间电位点C的直流电源17的正负总线P和N之间的自消弧半导体元件1A、1B、1C、和1D(例如GTO)、分别反向并联连接于半导体元件上的稳流二极管18A、18B、18C和18D、连接在GTO 1A和1B的接点和中间电位点C之间的箝位二极管19A、连接在GTO 1C和1D的接点和中间电位点C之间的箝位二极管19B，以及装在GTO 1B和1C的接点上的输出端。该电力变流器用作可以通过GTO 1A至1D的开关作用把三种电压电平输出至输出端O的三电平逆流器，即，直流电源17的正负总线P和N上的电压以及中间电位点C上的电压。由于其他任何诸如阳极电抗器、缓冲电阻器和缓冲能量再生电路等附加元件并不直接与本发明有关，所以图中将其省略。
以下将描述缓冲电路的连接，它们用来抑制任何在组成该三电平逆变器的每个GTO切断电流时所产生的陡峭的电压上升率。该三电平逆变器所采用的缓冲电路结构包含由与GTO 1A并联的缓冲电容器3A和缓冲二极管2A组成的缓冲电路、由与箝位二极管19A的阳极和稳流二极管18C的阳极相连的缓冲二极管2B和缓冲电容器3B组成的缓冲电路、由与稳流二极管18B的阴极和箝位二极管19B的阴极相连的缓冲电容器3C和缓冲二极管2C组成的缓冲电路，以及由与GTO 1D并联的缓冲电容器3D和缓冲二极管2D组成的缓冲电路。例如，关于GTO 1A，如图19A所示，当GTO 1A切断电流(a)时，则电流分流成电流(b)，从而缓冲电路中缓冲电容器3A的充电作用能够抑制有关GTO 1A的电压上升率。对于GTO1D，也能获得相同的效果。同时，关于GTO 1B，如图19B所示，当GTO 1B切断电流(a)时，电流分流成电流(b)，从而缓冲电路中缓冲电容器3B的充电作用能够抑制有关GTO1B的电压上升率。对于GTO 1C也能获得相同的效果。
无需修改，通过应用上述任何实施例中的缓冲电路结构，就能形成图18所示的关于GTO 1A和1D的缓冲电路。但是，关于GTO1B和1C的缓冲电路，由于图19A和19B中所示的电流切断的作用不同，所以显然上述实施例并不直接适用。
现在，参看附图特别说明有关GTO 1B和1C的能够降低电感的缓冲电路的结构。首先，图20是显示关于GTO 1B的缓冲电路结构的侧视图。该图包括GTO 1B、缓冲二极管2B、缓冲电容器3B、用压力焊接至GTO 1B阳极的散热片(或导体)10B、用压力焊接至GTO 1B阴极并与输出端O相连的散热片(或导体)11B、为箝位二极管19A配备的并与中间电位点C相连的散热片(或导体)20B、为稳流二极管18C配备的散热片(或导体)21B、缓冲电容器3B的电极12B和13B，用来电气连接散热片20B和缓冲二极管2B的阳极的宽导体14B、用来电气连接缓冲二极管2B的阴极和缓冲电容器3B的一个电极12B的宽导体15B，以及用来电气连接缓冲电容器3B的另一电极13B和散热片21B的宽导体16B。可以通过为散热片20B装配宽导体14B或者附加配备诸如单独散热片等适当的散热装置来获得冷却缓冲二极管2B的功能。
图20中，所有的电极面成平行位置关系和线性位置关系。而且还满足有关宽导体宽度的规定。至于加至图1结构中的箝位二极管19A和稳流二极管18C，在流入箝位二极管19A和缓冲二极管2B中的电流，或者流入稳流二极管18C和宽导体15B的阴影部分的电流相互之间极性相反的情况下，认为这些二极管是相互耦合的。另外，虽然宽导体15B和16B有部分不满足平行位置关系，但大部分仍保持平行位置关系。因此，仍可将第一个实施例的设计思想应用于本实施例，从而类似于第一个实施例，能够获得降低缓冲电路中总电感的效果。
图21是显示关于GTO 1C的缓冲电路结构的侧视图。该图包括GTO 1C、缓冲二极管2C、缓冲电容器3C、用压力焊接至GTO 1C阳极的散热片(或导体)10C、用压力焊接至GTO 1C阴极并与输出端O相连的散热片11C、为箝位二极管19B配备的且与中间电位点C相连的散热片(或导体)20C、为稳流二极管18B配备的散热片(或导体)21C、缓冲电容器3C的电极12C和13C、用来电气连接散热片20C和缓冲二极管2C的阴极的宽导体14C、用来电气连接缓冲二极管2C的阳极和缓冲电容器3C的一个电极12C的宽导体15C，以及用来电气连接缓冲电容器3C的另一电极13C和散热片21C的宽导体16C。可以通过为散热片20C装配宽导体14C，或者附加配备诸如单独散热片等适当的散热装置来获得冷却缓冲二极管2C的功能。
类似于图20，图21中所有电极面成平行位置关系和线性位置关系。而且还满足有关宽导体宽度的规定。至于加至图1结构中的箝位二极管19B和稳流二极管18B，在流入箝位二极管19B和缓冲二极管2C的电流，或者流入稳流二极管18B和宽导体15C的阴影部分的电流相互之间极性相反的情况下，认为这些二极管相互耦合。另外，虽然宽导体15C和16C有部分不满足平行位置关系，但大部分仍保持平行位置关系。因此，第一个实施例的设计思想仍能应用于本实施例，从而类似于第一个实施例，能够获得降低缓冲电路中总电感的效果。
理所当然，通过将上述其他的实施例应用至有关GTO 1B和1C的缓冲电路中，可以降低缓冲电路中的电感。例如，图10所示的缓冲电容器自然适用于图20中的缓冲电容器3B。实施例12接下来参看附图描述本发明的第十二个实施例。图22显示了一电力变流器，它包含串联连接在具有中间电位点C的直流电源17的正负总线P和N之间的自消弧半导体元件1A、1B、1C和1D(例如，GTO)、分别反向并联连接于半导体元件上的稳流二极管18A、18B、18C和18D、连接在GTO 1A和1B的接点和中间电位点C之间的箝位二极管19A、连接在GTO 1C和1D的接点和中间电位点C之间的箝位二极管19B，以及提供在GTO 1B和1C的接点上的输出端O。该电力变流器用作可以通过GTO 1A至1D的开关作用把三种电压电平输出至输出端O的三电平逆变器，即直流电源17的正负总线P和N上的电压和中间电位点C上的电压。由于其他任何诸如阳极电抗器、缓冲电阻器和缓冲能量再生电路等附加元件并不直接与本发明相关，所以图中将其省略。
下面描述缓冲电路的连接，它们用来抑制任何在组成该三电平逆变器的每个GTO切断电流时所产生的陡峭的电压上升率。该三电平逆变器所采用的缓冲电路结构包含由与GTO 1A并联的缓冲电容器3A和缓冲二极管2A组成的缓冲电路、由与箝位二极管19A的阳极和GTO 1B的阴极相连的缓冲电容器3B和缓冲二极管2B组成的缓冲电路、由与GTO 1C的阳极和箝位二极管19B的阴极相连的缓冲二极管2C和缓冲电容器3C组成的缓冲电路，以及与GTO 1D并联的缓冲二极管2D和缓冲电容器3D组成的缓冲电路。例如，关于GTO 1A，如图23A所示，当GTO 1A切断电流(a)时，电流分流成电流(b)，从而缓冲电路中缓冲电容器3A的充电作用能够抑制有关GTO 1A的电压上升率。对于GTO 1D，也能获得相同的效果。同时，关于GTO 1B，如图23B所示，当GTO 1B切断电流(a)时，电流分流成电流(b)，从而缓冲电路中缓冲电容器3B的充电作用能够抑制有关GTO 1B的电压上升率。对于GTO 1C，也能获得相同的效果。
无需修改，通过应用上述任何实施例中的缓冲电路结构，就能形成图22中所示的关于GTO 1A和1D的缓冲电路。但是，关于GTO1B和1C的缓冲电路，由于图23A和23B中所示的电流切断的作用不同，所以显然上述实施例并不直接适用。
现在，参看附图特别说明有关GTO 1B和1C的能够降低电感的缓冲电路的结构。首先，图24是显示关于GTO 1B的缓冲电路结构的侧视图。该图包括GTO 1B、缓冲二极管2B、缓冲电容器3B、用压力焊接至GTO 1B阳极的散热片(或导体)10B、用压力焊接至GTO 1B的阴极且与输出端O相连的散热片(或导体)11B、为箝位二极管19A配备的且与中间电位点C相连的散热片(或导体)20B、缓冲电容器3B的电极12B和13B。用来电气连接散热片11B和缓冲二极管2B的阴极的宽导体14B、用来电气连接缓冲二极管2B的阳极和缓冲电容器3B的一个电极12B的宽导体15B，以及用来电气连接缓冲电容器3B的另一电极13B和散热片20B的宽导体16B。可以通过为散热片11B装配宽导体14B，或者附加配备诸如单独散热片等适当的散热装置来获得冷却缓冲二极管2B的功能。
图24中，所有电极面成平行位置关系和线性位置关系。而且还满足有关宽导体宽度的规定。至于加至图1结构中的箝位二极管19A，在流入箝位二极管19A和宽导体15B的阴影部分中的电流相互之间极性相反的情况下，认为保持相互耦合关系。另外，虽然宽导体15B和16B有部分不满足平行位置关系，但大部分仍保持平行位置关系。因此，仍可将第一个实施例的设计思想应用于本实施例，从而类似于第一个实施例，能够获得降低缓冲电路中总电感的效果。
图25是显示关于GTO 1C的缓冲电路结构的侧视图。该图包括GTO 1C、缓冲二极管2C、缓冲电容器3C、用压力焊接至GTO 1C的阳极且与输出端O相连的散热片(或导体)10C、用压力焊接至GTO 1C阴极的散热片(或导体)11C，为箝位二极管19B配备的且与中间电位点C相连的散热片(或导体)20C、缓冲电容器3C的电极12C和13C、用来电气连接散热片10C和缓冲二极管2C的阳极的宽导体14C，用来电气连接缓冲二极管2C的阴极和缓冲电容器3C的一个电极12C的宽导体15C，以及用来电气连接缓冲电容器3C的另一电极13C和散热片20C的宽导体16C。可以通过为散热片10C装配宽导体14C，或者附加配备诸如单独散热片等适当的散热装置来获得冷却缓冲二极管2C的功能。
类似于图24，图25中所有电极面成平行位置关系和线性位置关系。而且还满足有关宽导体宽度的规定。至于加至图1结构中的箝位二极管19B，在流入箝位二极管19B和宽导体15C的阴影部分的电流相互之间极性相反的情况下，认为保持相互耦合关系。另外，虽然宽导体15C和16C有部分不满足平行位置关系，但大部分仍保持平行位置关系。因此，仍可将第一个实施例的设计思想应用于本实施例，从而类似于第一个实施例，能够获得降低缓冲电路中总电感的效果。
理所当然，通过将上述其他实施例应用至有关GTO 1B和1C的缓冲电路中，可以降低缓冲电路中的电感。例如，图10所示的缓冲电容器自然适用于图25中的缓冲电容器3C。实施例13接下来参看附图描述本发明的第十三个实施例。图26和27显示了通过部分改进第一个实施例的设计思想为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。该图包括GTO1、缓冲二极管2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO 1阳极的散热片(或导体)10、用压力焊接至GTO1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接散热片11和缓冲二极管2的阳极的宽导体14、用来电气连接缓冲二极管2的阴极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片11的宽导体16。
与图1不同的地方在于，GTO1的极隙空间要比缓冲二极管2的极隙空间和缓冲电容器3的电极12与13之间的空间之和大得多。在这种情况下，为了降低缓冲电路的电感，可通过形成图26和27的结构来获得益处。在此结构中，将所有电极面安装得具有线性位置关系，而且满足有关宽导体宽度的规定，另外使宽导体对15和16及宽导体对14和16相互靠近以保持相互耦合关系。实施例14下面参看附图描述本发明的第十四个实施例。图28显示了通过部分改进第一个实施例的设计思想为自消弧半导体元件所形成的缓冲电路的结构。该图包括GTO 1、缓冲电容器2、缓冲电容器3、用压力焊接至GTO 1和缓冲二极管2的散热片(或导体)10、用压力焊接至GTO 1阴极的散热片(或导体)11、缓冲电容器3的电极12和13、用来电气连接缓冲二极管2的阴极和缓冲电容器3的一个电极12的宽导体15，以及用来电气连接缓冲电容器3的另一电极13和散热片11的宽导体16。
与图1不同的地方在于，GTO1和缓冲二极管2被安装在相同的压力焊接结构中。在任何表示前述实施例的图中，构造在下述前提下进行，即GTO1电极面的直径大于缓冲二极管2的直径，从而如果将GTO 1和缓冲二极管2两者都安装在相同的压力焊接结构中，则各个电极面相互之间不可能平均接触。更准确地说，前提条件是必须把GTO 1和缓冲二极管2安装在不同的压力焊接结构中。但是，如图28所示，当GTO 1和缓冲二极管2的各个电极面具有允许被安装在相同的压力焊接结构中的适当的直径时，则图28结构的形成可有利于降低缓冲电路中的电感，其中将所有电极面安装得具有线性位置关系，而且满足有关宽导体宽度的规定，另外使宽导体对15和16相互靠近以保持相互耦合关系。实施例15实际上，在任何用来描述前述实施例的图中，必须提供用压力附加使自消弧半导体元件、二极管和散热片相互焊接的压力焊接装置，从而保证热传导令人满意并获得均匀的温度分布。虽然由于绝缘体依赖于加至自消弧半导体元件的电压，所以省略了一些为保证所需绝缘间隙或边缘间距离而插入的绝缘体，但在实际使用中，还是需要附加配备这些绝缘体的。例如，图1中，如果特地将介电常数高的电介质作为绝缘体插在宽导体15和16之间，则等价于升高缓冲电容器的静态电容，结果减小自消弧半导体元件电流切断时的电压上升率，从而减少该半导体元件的损耗。
权利要求
1.一种电力变流器，它具有一自消弧半导体元件；一连接在所述自消弧半导体元件的电极之间并由相互串联的一缓冲二极管和一缓冲电容器组成的缓冲电路；以及多个用来把所述自消弧半导体元件、所述缓冲二极管和所述缓冲电容器相互连接的带状宽导体；其特征在于，以平行位置关系安装所有所述自消弧半导体元件的阳极面和阴极面、所述缓冲二极管的阳极面和阴极面以及所述缓冲电容器的两个电极面，并且以平行位置关系安装所有所述宽导体。
2.根据权利要求1所述的电力变流器，其特征在于，如此安装所述自消弧半导体元件的阴阳极面、所述缓冲二极管的阴阳极面和所述缓冲电容器两电极面的各自的中心，使它们在所述电力变流器的平面图中位于一条直线上。
3.根据权利要求1或2所述的电力变流器，其特征在于，所述宽导体的宽度大于通过所述导体相互连接的所述电极面中最窄一个的宽度。
4.根据权利要求1至3中任何一个所述的电力变流器，其特征在于，如此安装所述电力变流器的平面图中所示的两个相互叠合的所述宽导体，以便当从所述平面图中看时较窄的导体被包括在较宽的导体中。
5.根据权利要求1至4中任何一个所述的电力变流器，其特征在于，将通有相反方向电流的两个相邻的所述宽导体安装得相互靠近，以便使其电感耦合。
6.一种电力变流器，它具有一自消弧半导体元件；一连接在所述自消弧半导体元件电极之间并由相互串联的一缓冲二极管和一缓冲电容器组成的缓冲电路；以及多个用来使所述自消弧半导体元件、所述缓冲二极管和所述缓冲电容器相互连接的带状宽导体。其特征在于，通有相反方向电流的两个相邻所述宽导体具有所述宽导体相互靠近的平行部分，从而使其电感耦合。
7.一种电力变流器，它具有一自消弧半导体元件；一连接在所述自消弧半导体元件电极之间且由相互串联的一缓冲二极管和一缓冲电容器组成的缓冲电路；以及多个用来使所述自消弧半导体元件、所述缓冲二极管和所述缓冲电容器相互连接的宽导体；其特征在于，如此来形成由所述自消弧半导体元件、所述缓冲二极管、所述缓冲电容器和所述宽导体组成的电路，使侧视图中电路所包围的面积小于总的截面积。
8.根据权利要求1至7中任何一个所述的电力变流器，其特征在于，平行安装与所述缓冲电容器的两个电极相连的宽导体并使其相互靠近以形成一对，而且在所述宽导体对之间插入电介质。
9.一种包含多个如权利要求1至8所述的电力变流器的电力变流装置，其特征在于，各个自消弧半导体元件相互串联连接。
10.一种包含多个如权利要求1至8所述的电力变流器的电力变流装置，其特征在于，各个自消弧半导体元件相互串并联连接。
11.一种三电平逆变器，其特征在于，它包含一种如权利要求1至10所述的电力变流器的组合。
12.一种制造电力变流器的方法，所述电力变流器包含一自消弧半导体元件、一连接在所述自消弧半导体元件电极之间且由相互串联的一缓冲二极管和一缓冲电容器组成的缓冲电路和多个用来使所述自消弧半导体元件、所述缓冲二极管和所述缓冲电容器相互连接的带状宽导体；所述方法的特征在于，其包含下述步骤以这样的方式安装所述自消弧半导体元件、所述缓冲二极管和所述缓冲电容器，使其所有电极面相互平行放置；并且用多个相互平行的宽导体使所述自消弧半导体元件、所述缓冲二极管和所述缓冲电容器的电极相互连接。
全文摘要
一种电力变流器，它包含自消弧半导体元件、由相互串联的缓冲二极管和缓冲电容器组成的缓冲电路，以及用来使自消弧半导体元件、缓冲二极管和缓冲电容器相互连接的带状宽导体。如此安装自消弧半导体元件、缓冲二极管和缓冲电容器，使所有各自的电极面相互平行地放置，并且将所有用来使电极相互连接的宽导体安装得相互平行。另外，从平面图中看，要将电极安装成一直线，并且将通以反向电流的两个宽导体相互靠近放置。
文档编号H03K17/08GK1122068SQ9510486
公开日1996年5月8日 申请日期1995年5月15日 优先权日1994年10月26日
发明者冈山秀夫, 福盛久 申请人:三菱电机株式会社