IMPROVED ZERO-VOLTAGE-TRANSITION (ZVT) 3-PHASE PWM VOLTAGE LINK CONVERTERS

• Main Authors: LEE, FRED, C, MAO, HENGCHUN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 14.03.1996
• Edition: 6
• Subjects: APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC,OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWERSUPPLY SYSTEMS; CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS,e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USERAPPLICATIONS; CONTROL OR REGULATION THEREOF; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUTPOWER; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRICITY; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERATION; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE

An improved zero-voltage-transition (ZVT) pulse width modulation (PWM) link converter is provided which introduces a space vector modulation scheme and an auxiliary circuit which includes a commutation power supply (20) or special switch arrangement (S1-S6) used to discharge resonant inductor (La, Lb and Lc) currents to zero and to recover commutation energy. In an alternate embodiment, an improved ZVT PWM link converter provides an auxiliary switch (Sxu and Sxd) for each main switch (S1-S6) in the converter to achieve ZVT. The novel ZVT converters provide zero-voltage switching without increasing switching action of the main switches. In this way, the advantages of PWM control are maintained. Conduction loss, turn-off losses, and voltage stress of the main switches are the same as in conventional PWM converters, but the dominant turn-on losses are eliminated, so total power losses are minimized. L'invention concerne un convertisseur de liaison amélioré, à modulation de largeur d'impulsion et à transition par le zéro de la tension, qui permet d'obtenir une modulation du vecteur spatial, ainsi qu'un circuit auxiliaire qui comprend un dispositif d'alimentation en courant (20) à commutation où un montage de commutation (S1-S6) spécial utilisé pour amener les courants des bobines d'inductance résonantes (La, Lb et Lc) à zéro et récuper l'énergie de commutation. Selon un autre mode de réalisation, un convertisseur de liaison amélioré à modulation de largeur d'impulsion et à transition par le zéro de la tension comprend un commutateur auxiliaire (Sxu et Sxd) pour chaque commutateur principal (S1-S6), cela afin de permettre la transition par le zéro de la tension. Les nouveaux convertisseurs à transition par le zéro de la tension permettent la commutation au zéro de la tension sans qu'il y ait augmentation de l'action de commutation des commutateurs principaux. Ainsi, les avantages offerts par la modulation de largeur d'impulsion sont maintenus. Les pertes par effet Joule, les pertes au blocage, et la contrainte électrique se produisant au niveau des commutateurs principaux sont identiques à ceux se produisant dans les convertisseurs classiques à modulation de largeur d'impulsion, mais les pertes au déblocage dominantes sont éliminées, la perte totale d'énergie étant ainsi réduite au minimum.