KR20120101426A - 변환기 회로를 동작하는 방법, 및 이 방법을 수행하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 변환기 회로가 n ≥ 2 및 p ≥ 2인 n개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1, W1) 및 p개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 을 가지며, 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 (nㆍp) 2극 스위칭 셀들 (2) 을 포함하며, 각각의 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 가 각각의 경우에 스위칭 셀 (2) 에 의하여 각각의 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 에 직렬로 접속되고, 각각의 스위칭 셀 (2) 은 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 용량성 에너지 저장 수단을 가지는, 상기 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치로서, 이 방법에서 스위칭 셀들 (2) 의 전력 반도체 스위치들은 구동 신호 (S1) 에 의해 구동된다. 원치않는 순환 전류들을 감소시키고 모든 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단의 평균 전압 편차를 영으로 조절하기 위하여, 적어도 하나의 인덕턴스 (6) 는 각각의 직렬 접속부에 접속되며, 스위칭 셀 (2) 은 각각의 경우에 이 종류의 인덕턴스 (6) 와 함께 위상 모듈 (1) 을 형성하고, 각각의 위상 모듈 (1) 에 대해, 구동 신호 (S1) 는 상기 위상 모듈 (1) 에 걸리는 전압 (U1) 에 관한 참조 신호 (V_{ref , U1}) 및 상기 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (VL) 로부터 형성되고, 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 는 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터 형성된다. 본 발명은 또한 이 방법을 수행하는 장치들을 명시한다.

Description

변환기 회로를 동작하는 방법, 및 이 방법을 수행하는 장치{METHOD FOR OPERATING AN INVERTER CIRCUIT AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD}

본 발명은 전력 전자공학의 분야에 관한 것이다. 이것은 독립 청구항들의 전제부에 따른, 변환기 회로를 동작하는 방법과 또한 이 방법을 수행하는 장치에 기초하고 있다.

과거에는, 직접 변환기 (direct converter) 들, 특히 행렬 컨버터 (matrix converter) 들이, 상당히 학문적인 의의를 가졌다. 그러나, 오늘날, 직접 변환기들은 주로 산업적 응용들에서 중요성이 커지고 있는데, 제 1 진폭 및 제 1 주파수를 갖는 입력 전압 또는 입력 전류가 복잡한 DC 전압 중간 회로 또는 DC 중간 회로 없이 직접 변환기에 의하여 제 2 진폭 및 제 2 주파수를 갖는 출력 전압으로 또는 출력 전류로 직접 변환될 수 있어서이다. 이 종류의 직접 변환기가, 예를 들어, US 6,900,998 B2에서 명시되어 있다. 상기 문헌에서, 직접 변환기는 n=3개의 입력 위상 접속부들 및 p=3개의 출력 위상 접속부들을 가진다, 다시 말해서 US 6,900,998 B2로부터의 직접 변환기는 입력단에서 그리고 출력단에서 3상 설계로 되어 있다. US 6,900,998 B2로부터의 직접 변환기는 또한, 각각의 출력 위상 접속부가 각각의 경우에 스위칭 셀에 의해 직접 각각의 입력 위상 접속부에 직렬로 접속되어, 각각의 경우에, 극들 간에 양 및 음 전압을 스위칭 (switching) 하는 9개의 위상 모듈들을 포함한다. 이 종류의 스위칭 셀은, 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 용량성 에너지 저장 수단을 가진다. US 6,900,998 B2에 따른 직접 변환기의 위상 모듈들은 스위칭 셀들만을 포함하고 인덕턴스들을 포함하지 않는다. 그러므로, 각각의 분기부 상의, 다시 말해서 각각의 2극 스위칭 셀 상의 전압은, 입력 위상 접속부에서부터 출력 위상 접속부로 연속 전류 흐름이 달성될 수 있는 그러한 방법으로 조절될 수 없고, 그것의 결과로서 전류를 개별 분기부를 통해 그리고 개별 위상 모듈을 통해 능동적으로 설정하는 것이 가능하지 않다. 위상 모듈들의 출력 위상 접속부들의 전류들은 개개의 위상 모듈들에 개별적으로 스위칭된다, 다시 말해서 개개의 위상 모듈들의 전류들은 영 (0) 및 관련된 출력 위상 접속부에서의 전류의 순간 값 사이의 구역들에서 급격히 변하는 불연속 함수들을 기술한다. 위상 모듈들의 출력 위상 접속부들에 대한 전류들의 접속 및 접속해제는 복잡한 테이블들에 의해 해결되는 복잡한 제어 알고리즘을 요구한다. 여기서 개개의 위상들은 전압 메시를 형성하도록 짧아져서는 안된다는데 주의를 기울여야 하는데, 2개의 위상 모듈들의 총 전압들이 보통은 정확히 동일하지 않아서이다. 동시에, 접속부들에서의 전류 흐름은 인터럽트 (interrupt) 되어서는 안된다, 다시 말해서 위상 모듈들은 항상 정확히 동일한 시간에 스위칭되어야 하고, 이는 제어에 대해 상당한 량의 비용을 요구한다. 덧붙여서, 전체 전류들의 접속 및 접속해제는, 부품들에서, 특히 전력 반도체 스위치들에서 대응하는 높은 손실을 갖는 높은 유효 전류 (RMS 전류) 에 이르게 한다.

위상 모듈의 전력, 특히, 위상 모듈의 모든 스위칭 셀들의 전력은, 위상 모듈이, 예를 들어, 복수의 스위칭 셀들을 가진다면 다양한 이유들 때문에 평균이 영 (0) 에서부터 벗어날 수 있다. 불충분한 제어, 과도기적 운영 상태들, 그리고 스위칭 동작과 위상 모듈들을 통과하는 전류들 사이의 특정한 대칭들 또는 개개의 부품들 사이의 물리적인 차이점들조차도 원인이 될 수도 있다. 위상 모듈의 모든 스위칭 셀들의 용량성 에너지 저장 수단의 평균 전압 편차가 영이 아니면, 그 결과는 위상 모듈에 걸리는 전압에서 상당한 편차로서 간주될 수도 있고, 그러면 이것은 제어되지 않는 순환 전류들이 위상 모듈들을 통과하게 한다.

더욱이, 개개의 분기부들 사이의 전기에너지의 교환은 US 6,900,998 B2로부터의 직접 변환기로는 가능하지 않거나 매우 제한된 전기에너지만이 가능하다. 그러나, 직접 변환기가 대량의 전기 에너지를 송신하는 위치에 있었다면, US 6,900,998 B2의 스위칭 셀들의 커패시턴스들은 대응하는 큰 치수들로 되어야만 하고, 이는 막대한 양의 공간이 이 종류의 직접 변환기에 의해 필요하고 비용도 상당해지는 결과에 이르게 한다. 그러므로 이 종류의 직접 변환기들을 갖도록 설계된 시스템들은 마찬가지로 상응하는 큰 공간의 요구조건을 가지고 상응하여 비싸게 된다.

WO 2008/067788 A1은 스위칭 셀들의 에너지 콘텐츠를 제어하는 WO 2007/023064 A1에 따른 변환기 회로를 동작하는 방법을 명시한다. WO 2008/067788 A1에 기재된 방법은 하나의 시스템의 3가지 위상들을 다른 시스템의 2가지 위상들에 연결하는 WO 2007/023064 A1에 따른 변환기 회로의 설계들에만 적용된다. 『"On Dynamics and Voltage Control of the Modular Multilevel Converter", Power Electronics and Applications, 2009년, EPE 2009년, IEEE의 13차 유럽 컨퍼런스, 2009년 9월 18일』은 변환기 회로를 동작하는 추가의 방법을 명시하는데, 이 방법에서 각각의 위상 모듈은 서로 직렬로 접속된 복수의 2극 스위칭 셀들을 가지고 각각의 스위칭 셀은 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들 및 용량성 에너지 저장 수단을 가진다. 더욱이, 변환기 회로를 동작하는 이 일반 유형의 방법은 또한 WO 2008/067784 A1에 명시되어 있다.

본 발명의 목적은 그러므로 변환기 회로의 위상 모듈들을 통과하는 원치않는 순환 전류들이 감소될 수 있는 변환기 회로, 특히 직접 변환기를 동작하는 방법을 구체적으로 명시하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 본 발명에 따른 방법이 특히 간단한 방법으로 수행될 수 있는 장치를 명시하는 것이다.

이들 목적들은 청구범위 제 1 항의 그리고 각각 청구범위 제 5 항 및 제 8 항의 특징들에 의해 달성된다. 종속 청구항들은 본 발명의 유익한 전개들을 명시한다.

특히 직접 변환기인 변환기 회로는, n ≥ 2 및 p ≥ 2인 n개의 입력 위상 (phase) 접속부들 및 p개의 출력 위상 접속부들을 가진다. 이 변환기 회로는 또한, 각각의 출력 위상 접속부가 각각의 경우에 스위칭 셀에 의하여 각각의 입력 위상 접속부에 직렬로 접속되는, 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 nㆍp 2극 스위칭 셀들을 포함한다. 각각의 스위칭 셀은, 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 용량성 에너지 저장 수단을 가진다. 이 방법에 따라, 스위칭 셀들의 전력 반도체 스위치들은 구동 신호에 의해 구동된다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 인덕턴스가 이제 각각의 직렬 접속부에 접속되며, 스위칭 셀은 각각의 경우에 인덕턴스와 함께 위상 모듈을 형성하고, 각각의 위상 모듈의 경우, 구동 신호는 위상 모듈에 걸리는 전압에 관한 참조 신호 및 인덕턴스를 가로지르는 전압 신호로부터 형성된다. 인덕턴스를 가로지르는 전압 신호는 위상 모듈을 통과하는 전류의 중간 세트포인트 값으로부터 추가로 형성된다. 인덕턴스를 가로지르는 전압 신호의 형성으로 및 그러므로 구동 신호의 형성으로 포함되는, 관련된 위상 모듈에서의 개별 전류 중간 세트포인트 값의 결과로서, 변환기 회로의 위상 모듈들을 통과하는 원치않는 순환 전류들은 유익하게 영 (0) 으로 조절될 수 있다. 덧붙여서, 출력 위상 접속부들에서의 전류들에 대해, 제어를 위해 요구되는 순환 전류들의 효과는, 유익하게 영향을 받을 수 있거나 또는 정확하게 미리정의될 수 있다. 입력 위상 접속부들에서의 전류들 및 출력 위상 접속부들에서의 전류들은 본 발명에 따른 방법에 의하여 연속적으로 가변하는 비율들로 개개의 위상 모듈들에 부가적으로 분산될 수 있다. 이 명세서에서 설명되는 방법은 임의의 소망의 수의 위상들을 갖는 변환기 회로들에 적합하다.

본 발명에 따른 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치는 각각의 위상 모듈에 대해, 구동 신호를 생성하도록 서브 (serve) 하는 구동 회로를 가지며, 이 구동 회로는 위상 모듈의 스위칭 셀들의 전력 반도체 스위치들에 접속된다. 각각의 위상 모듈에 관하여, 위상 모듈에 걸리는 전압에 관한 참조 신호 및 인덕턴스를 가로지르는 전압 신호의 합은 구동 신호를 형성할 목적을 위해 구동 회로에 공급된다. 마지막으로, 각각의 위상 모듈에 관하여, 위상 모듈을 통과하는 전류의 중간 세트포인트 값으로부터 인덕턴스를 가로지르는 전압 신호를 형성하는 제 1 계산 유닛이 제공된다. 대체예로서, 위상 모듈을 통과하는 전류의 중간 세트포인트 값으로부터 개별적으로 관련된 위상 모듈의 인덕턴스를 가로지르는 전압 신호를 형성하는 공통의 제 1 계산 유닛을 제공하는 것 또한 실현가능하다.

본 발명에 따른 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치는 그러므로 매우 간단하고 비용 효율적인 방식으로 실현될 수 있는데, 회로 복잡도가 극히 낮게 유지될 수 있고, 덧붙여서, 상기 장치는 적은 수의 부품들만으로 만들어질 수 있어서이다. 그러므로, 본 발명에 따른 방법은 특히 간단한 방식으로 이 장치에 의하여 수행될 수 있다.

본 발명의 이들 및 추가의 목적들, 이점들 및 특징들은 본 발명의 바람직한 실시예들의 다음의 상세한 설명에서 도면에 연계하여 개시된다.

도 1은 변환기 회로를 동작하는 본 발명에 따른 방법을 수행하는 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예를 보인다.
도 2는 변환기 회로를 동작하는 본 발명에 따른 방법을 수행하는 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예를 보인다.
도 3은 변환기 회로, 특히 직접 변환기의 제 1 실시예를 보인다.
도 4는 변환기 회로, 특히 직접 변환기의의 제 2 실시예를 보인다.
도 5는 변환기 회로, 특히 직접 변환기의의 제 3 실시예를 보인다.
도면들에서 사용되는 참조 번호들 및 그것들의 의미들은 도면부호의 설명에 요약되어 있다. 원리적으로, 동일한 부분들에는 도면들에 있는 동일한 참조 번호들이 제공된다. 설명되는 실시예들은 본 발명의 요지의 예시들을 나타낼 뿐이고 제한하는 효과를 가지지 않는다.

도 1 변환기 회로를 동작하는 본 발명에 따른 방법을 수행하는 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예를 보이는데, 명료함을 위해, 도 1은 변환기 회로의 하나의 위상 모듈 (1) 만을 보이고 있으며, 이 위상 모듈은 나중에 매우 상세히 논의된다. 변환기 회로는, 특히, 직접 변환기로서, 제 1 진폭 및 제 1 주파수를 갖는 입력 전압 또는 입력 전류를 제 2 진폭 및 제 2 주파수를 갖는 출력 전압으로 또는 출력 전류로 직접 변환할 수 있으며, 일반적으로 n ≥ 2 및 p ≥ 2인 n개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1, W1) 및 p개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 을 포함한다. 이 변환기 회로는, 특히 직접 변환기로서 설계된 것으로서, 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 nㆍp 2극 스위칭 셀들 (2) 을 포함하며, 각각의 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 는 각각의 경우에 스위칭 셀 (2) 에 의하여 각각의 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 에 직렬로 접속된다. n=3개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1, W1) 및 p=3개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 을 갖는 변환기 회로를 위한 이 직렬 접속이 도 3에서 예로서 보이고 있다. 더욱이, 도 4는 n=2개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1) 및 p=3개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 을 갖는 변환기 회로를 보이고 있고, 도 3은 n=2개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1) 및 p=2개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2) 을 갖는 변환기 회로를 보이고 있다. 각각의 스위칭 셀 (2) 은 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 용량성 에너지 저장 수단을 일반적으로 가진다. 개별 구동가능 전력 반도체 스위치는, 특히, 각각의 경우에 등을 맞대고 (back-to-back) 병렬로 접속된 다이오드를 갖는, 게이트 턴오프 사이리스터 (thyristor; GTO) 의 형태 또는 정류 구동 전극을 갖는 통합 사이리스터 (IGCT - Integrated Gate Commutated Thyristor) 형태이다, 그러나, 구동가능 전력 반도체 스위치를, 예를 들어, 등을 맞대고 부가적으로 병렬로 접속된 다이오드를 갖는 전력 MOSFET으로서 또는 등을 맞대고 부가적으로 병렬로 접속된 다이오드를 갖는 절연 게이트 전극 (IGBT) 을 갖는 바이폴라 트랜지스터로서 형성하는 것 또한 실현가능하다.

이 방법에 따라, 스위칭 셀들 (2) 의 전력 반도체 스위치들은 각각의 위상 모듈 (1) 에 대한 구동 신호 (S1) 에 의해 구동된다. 구동 신호 (S1) 는 바람직하게는 각각의 스위칭 셀 (2) 에 대해 시간 지연을 겪는데, 각각의 스위칭 셀 (2) 이 유익하게는 시간 지연으로 구동되는 결과이다.

본 발명에 따르면, 적어도 하나의 인덕턴스 (6) 가 각각의 직렬 접속부, 다시 말해서, 위에서 언급했듯이, 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 및 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 사이의 개별 접속부에, 관련된 2극 스위칭 셀 (2) 에 의하여 접속되며, 각각의 경우에 하나의 스위칭 셀 (2) 은 이 종류의 인덕턴스 (6) 와 함께 위상 모듈 (1) 을 형성하고, 각각의 위상 모듈 (1) 의 경우, 구동 신호 (S1) 는 위상 모듈 (1) 에 걸리는 전압 U1에 관한 참조 신호 (V_{ref , U1}) 및 인덕턴스 (6) 에 걸리는 전압 신호 (V_L) 로부터 형성된다. 덧붙여서, 인덕턴스 (6) 에 걸리는 전압 신호 (V_L) 는 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터 형성된다. 이 전류 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은 따라서 중간 변수이다. 각각의 직렬 접속부, 다시 말해서 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 및 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 사이의 각각의 분기부에서의 인덕턴스 (6) 는, 유익하게는 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 에서부터 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 로 연속 전류 흐름이 달성되는 그런 방식으로 스위칭 셀들 (2) 에 의해 전압이 설정되는 것을 허용하며, 그것의 결과로서 개별 분기부를 통과하는 전류를 능동적으로 설정하는 것이 가능하다. 더욱이, 개개의 분기부들 사이의 전기 에너지의 사실상 임의의 소망의 교환은 변환기 회로로 가능하다. 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 의 형성으로 및 그러므로 개별 구동 신호 (S1) 의 형성으로 포함되는, 관련된 위상 모듈 (1) 에서의 개별 전류 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 의 결과로서, 변환기 회로의 위상 모듈 (1) 을 통과하는 원치않는 순환 전류들은 유익하게 감소될 수 있거나 또는 영으로 조절될 수 있다. 전술한 방법 단계들은 유익하게는 위상 모듈들 (1) 의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 에서의 전류들 (i_u) 에서의 임의의 원치않는 변경을 유발하지 않는다, 다시 말해서 이들 전류들 (i_u) 이 바람직하지 못한 방식으로 영향을 받지 않는다. 덧붙여서, 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 에서의 전류들 (i_u) 에 대해, 제어 목적에 필요한 순환 전류들의 효과는, 유익하게 영향을 받거나 또는 정확하게 미리정의될 수 있다.

다음의 수학식:

[1]

은 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 를 형성하는데 사용된다.

그러므로, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_u1) 는 피드 포워드 형태의 제어를 받는다.

도 1에 따르면, 각각의 스위칭 셀 (2) 은, 예로서, 제어식 단방향 전류 안내 방향을 가지며 브리지 회로, 특히 풀-브리지 회로의 방식으로 접속되는 4개의 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 전력 반도체 스위치들의 브리지 회로에 병렬로 접속되는 용량성 에너지 저장 수단을 가지며, 위상 모듈 (1) 은, 직렬 접속부에 접속되어 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 적어도 하나의 추가 2극 스위칭 셀 (2) 을 부가하여 일반적으로 가지며, 위상 모듈 (1) 의 4개의 스위칭 셀들은 이에 관하여 도 1에서 예로서 보이고 있다. 그러나, 일반적으로 다중레벨 회로들의 형태이고 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭할 수 있는 2극 스위칭 셀들 (2) 또한 실현가능하다. 사실상 위에서 이미 언급한 바와 같이 개개의 분기부들 사이의, 및 그러므로 개개의 스위칭 셀들 (2) 사이의 전기 에너지의 교환에 의하여, 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단은 유익하게는 대량의 전기 에너지를 전송할 수 있도록 의도되는 변환기 회로, 특히 직접 변환기로서 설계된 경우의 상응하는 작은 치수들로 될 수 있고, 이는 알려진 직접 변환기들에 비하여 공간의 관점에서 대단한 절약과 상당한 비용 감소에 이르게 한다. 이 종류의 변환기 회로들을 가지게 설계된 시스템들은 그러므로 똑같이 상응하는 적은 공간 요구사항을 가지고 상응하여 비용효율적이다. 더욱이, 모든 위상 모듈들 (1) 은 임의의 시간에 폐 (closed) 전압 메시들을 형성한다. 개개의 스위칭 셀들 (2) 사이의 임의의 전압 차이들은 인덕턴스들 (6) 을 가로질러 떨어진다. 동시에, 인덕턴스들 (6) 을 통과하는 연속 전류들은 위상 모듈들 (1) 의 출력 단계 접속부들 (U2, V2, W2) 에서의 전류가 결코 인터럽트되지 않는 것을 보장한다.

명료함을 위해 도시되지는 않은, 변환기 회로, 특히 직접 변환기 형태의 변환기 회로의 실시예에서, 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 적어도 하나의 추가 2극 스위칭 셀 (2) 이 각각의 직렬 접속부에 접속되며, 그것의 결과로서 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 및 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 사이의 전체 직렬 접속부에 대한 스위칭되는 전압, 다시 말해서 전압 운반 능력은 유익하게 증가될 수 있다. 예를 들어 위에서 설명된 방식으로 형성되어, 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 적어도 하나의 추가 2극 스위칭 셀 (2) 을 각각의 스위칭 셀 (2) 에 병렬로 접속하는 것이 또한 실현 가능하다. 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 및 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 사이의 전체 직렬 접속부를 통과하는 더 높은 전류, 다시 말해서 증가된 전류 운반 능력이 유익하게 달성될 수 있다. 극들 간에 적어도 하나의 양 및 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 2극 스위칭 셀 (2) 의 적어도 하나의 추가 직렬 회로가 적어도 하나의 추가 인덕턴스 (6) 와 함께 스위칭 셀 (2) 및 적어도 하나의 인덕턴스 (6) 의 각각의 직렬 회로에 병렬로 접속되는 것 또한 실현가능하다.

단락회로 요소는 스위칭 셀 (2) 에 결함이 생길 경우에 보호를 제공하기 위하여 각각의 스위칭 셀 (2) 에 바람직하게는 병렬로 접속될 수 있다.

복수의 스위칭 셀들 (2) 을 갖는 위상 모듈 (1) 의 전술한 개조예들에 따른 위상 모듈 (1) 의 모든 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단의 평균 전압 편차 또한 유익하게는 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 의 형성으로 및 그러므로 구동 신호 (S1) 의 형성으로 포함되는 관련된 위상 모듈 (1) 에서의 개별 전류 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 에 의해 영으로 조절될 수 있다.

위에서 언급된 개조예들에 따른 복수의 스위칭 셀들 (2) 을 갖는 각각의 위상 모듈 (1) 의 경우, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은 위상 모듈 (1) 의 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단에 걸리는 전압들 (UC1) 의 합 (Usum1) 및 합산 전압 세트포인트 값 (V_{ref , UC}) 으로부터 형성된다. 이는 다음 수학식에 따라서 이루어진다:

[2]

단일 스위칭 셀 (2) 만이 위상 모듈 (1) 에 제공된다면, 합 (Usum1) 은 당연히 위상 모듈 (1) 의 이 개개의 스위칭 셀 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단에 걸리는 전압 UC1에 해당한다.

수학식 [2]에 따르면, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은 사전정의가능 제어기 함수 F로부터 부가적으로 형성된다. 비례 특성이 바람직하게는 제어기 함수 F를 위해 선택되고, 그러므로 제어기 함수 F는, 예를 들어 다음과 같이 선택되며

F=K

여기서 K는 비례 팩터이다. 제어기 함수 F에 관련한 임의의 제어기 특성을 선택하는 것이 일반적으로 실현가능하다는 것은 말할 나위도 없다. 제어기 함수 F를 선택하는 것에 의해, 예를 들어, 변환기 회로의 특정 애플리케이션을 지향하는 매우 구체적인 제어기 특성을 미리정의하는 것이 유익하게도 가능하다.

위상 모듈들 (1) 에 걸리는 전압 (U1) 에 관한 참조 신호 (V_{ref , U1}) 는 개별 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_u1) 를 제어하는 상위 제어 시스템에 의해 통상 생성되고, 그러므로 본 발명에 따른 방법은 전류 제어에 종속되어 있다.

변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 본 발명에 따른 장치는, 각각의 위상 모듈 (1) 에 대해, 구동 신호 (S1) 를 생성하도록 서브하는 구동 회로 (3) 를 가지며, 이 구동 회로 (3) 는 위상 모듈 (1) 의 스위칭 셀 (2) 의 반도체 스위치들에 접속된다. 도 1에서의 실시예에 따르면, 복수의 스위칭 셀들 (2) 을 갖는 위상 모듈 (1) 의 경우에, 구동 회로 (3) 는 위상 모듈 (1) 의 스위칭 셀들 (2) 의 전력 반도체 스위치들에 접속된다. 본 발명에 따르면, 각각의 위상 모듈 (1) 에 관하여, 위상 모듈 (1) 에 걸리는 전압 (U1) 에 관한 참조 신호 (V_{ref , U1}) 및 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 의 합은, 구동 신호 (S1) 를 형성할 목적을 위해 구동 회로 (3) 에 공급된다. 더욱이, 각각의 위상 모듈 (1) 에 관하여, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 를 형성하기 위한 제 1 계산 유닛 (4) 이 제공된다. 제 1 계산 유닛 (4) 은, 특히 수학식 [1]에 따라, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 를 형성한다.

더욱이, 도 1에 따르면, 각각의 위상 모듈 (1) 의 경우, 위상 모듈 (1) 의 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단에 걸리는 전압들 (UC1) 의 합 (Usum1) 및 합산 전압 세트포인트 값 (V_{ref , UC}) 으로부터, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 형성하는 제 2 계산 유닛 (5) 이 제공되는데, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은 특히 수학식 [2]에 의하여 형성된다.

제 2 계산 유닛 (5) 은, 특히 수학식 [2]에 의해 보인 바와 같이, 사전정의가능 제어기 함수 F로부터 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 부가적으로 형성한다.

도 1에서의 본 발명에 따른 장치의 대체 실시예가 도 2에 보이고 있다. 도 1과는 대조적으로, 도 2에서의 대체 실시예에 따르면, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터, 개별적으로 관련된 위상 모듈 (1) 의 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 를 형성하는 공통 제 1 계산 유닛 (4) 이 모든 위상 모듈들 (1) 에 대해 이제 제공된다. 위상 모듈들 (1) 의 인덕턴스들 (6) 을 가로지르는 전압 신호들 (V_L) 은 그러므로 유익하게는 단일 유닛 중심으로 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류들 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값들 (Δi_U1) 의 합들은 이 목적을 위해 공통 제 1 계산 유닛 (4) 에 공급된다. 그 다음 공통 제 1 계산 유닛 (4) 은 개별적으로 관련된 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값들 (Δi_U1) 의 합으로부터, 개별적으로 관련된 위상 모듈 (1) 의 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 를 형성한다. 공통 제 1 계산 유닛 (4) 은 특히 수학식 [1]에 따라, 개별적으로 관련된 위상 모듈 (1) 의 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 를 형성한다.

더욱이, 도 2에 따르면, 모든 위상 모듈들 (1) 의 경우, 위상 모듈들 (1) 의 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단에 걸리는 전압들 (UC1) 의 합 (Usum1) 및 합산 전압 세트포인트 값 (V_{ref , UC}) 으로부터, 모든 위상 모듈들 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 형성하는 공통 제 2 계산 유닛 (5) 이 제공되는데, 위상 모듈들 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은, 특히, 다음 수학식 [3]에 의하여 형성된다:

[3]

전류 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은 그러므로 유익하게는 단일 유닛을 중심으로 형성된다. 수학식 [3]은 벡터 식으로서 도시되어 있으며 위상 모듈들 (1) 의 전류 중간 세트포인트 값들 (Δi_U1) 은 전류 중간 세트포인트 값 벡터 (

) 의 요소들이며, 위상 모듈들 (1) 의 합들 (Usum1) 은 합산 전압 벡터 (

) 의 요소들이고, 참조 신호들 (V_{ref , U1}) 은 참조 신호 벡터 (

) 의 요소들이라는 것에 주의해야 한다.

공통 제 2 계산 유닛 (5) 은, 특히 수학식 [3]에 따라 사전정의가능 제어기 함수 F로부터 위상 모듈들 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 부가적으로 형성한다.

수학식 [3]에 따르면, 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은, 이 방법에 따라, 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 에서의 전류들 (i_u) 로부터 위상 모듈들 (1) 을 통과하는 순환 전류들을 디커플링하도록 서브하는 사전정의가능 디커플링 행렬 V로부터 각각의 경우에 부가적으로 형성된다. 전류 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은, 가변될 것이 의도되지 않는 위상 모듈들 (9) 의 출력 접속부들 (U2, V2, W2) 에서의 전류들 (i_U) 에 직교하는 아공간 (subspace) 에서 미리 매핑된다. 이 종류의 아공간과 매핑에 요구되는 디커플링 행렬 V은, 예를 들어, T의 특이 값 분해 (singular value decomposition) 가 다음과 같이 정의되는 접속 행렬 (connection matrix) T로부터 미리 계산될 수 있다:

그리고 U는 단위 행렬이며, V*는 단위 행렬 V의 수반 행렬 (adjoint) 이고 Σ는 실수 (real) 행렬이며, 주대각의 다른 측에 있는 Σ의 모든 요소들은 영과 동일한 값을 가진다.

는 특이 값 (Σ의 관련된 요소) 이 영인 V에서의 갭들이다.

는 전류 중간 세트포인트 값들 (Δi_U1) 의 아공간의 베이스인 디커플링 행렬 V에서의 상기 갭들이며, 상기 아공간은 위상 모듈들 (9) 의 출력 접속부들에서의 전류들 (i_U) 에 직교한다.

는 그러면

의 전치행렬 (transpose) 이다.

변환기 회로, 특히 직접 변환기 회로의 경우, 예를 들어 도 3에 따르면, 접속 행렬 T는 다음과 같이 셋업될 수 있으며:

그리고

는 예로서, 다음과 같이 셋업될 수 있다:

수학식 [3]에 따른 전류 중간 세트포인트 값들 (Δi_U1) 의 전술한 형성은 유익하게는 위상 모듈들 (9) 의 출력 접속부들에서의 전류들 (i_u) 의 임의의 변경을 유발하지 않는다, 다시 말해서 이들 전류들 (i_u) 은 영향을 받지 않는다.

도 2에 따르면, 공통 제 2 계산 유닛 (5) 은, 그 다음 특히 수학식 [3]에 따른 사전정의가능 디커플링 행렬 V로부터 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 부가적으로 형성한다. 전류 중간 세트포인트 값들 (Δi_U1) 은 그러므로 동시에 행렬 V에 의해 디커플링된다.

전반적으로, 본 발명에 따른 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는, 본 발명에 따른, 특히 도 1 및 도 2에 보인 장치들은, 매우 간단하고 비용 효율적인 방식으로 실현될 수 있는데, 회로 복잡도가 극히 낮게 유지될 수 있고, 덧붙여서, 상기 장치는 적은 수의 부품들만으로 만들어질 수 있어서라는 것을 알 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 방법은 이들 장치들에 의해 특히 간단한 방식으로 수행될 수 있다.

1: 위상 모듈
2: 스위칭 셀
3: 구동 회로
4: 제 1 계산 유닛
5: 제 2 계산 유닛
6: 인덕턴스

Claims (11)

1. 변환기 회로가 n ≥ 2 및 p ≥ 2인 n개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1, W1) 및 p개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 을 가지며, 극들 간에 적어도 하나의 양의 전압과 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 (nㆍp) 2극 스위칭 셀들 (2) 을 포함하며, 각각의 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 가 각각의 경우에 스위칭 셀 (2) 에 의하여 각각의 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 에 직렬로 접속되고, 각각의 스위칭 셀 (2) 은 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 용량성 에너지 저장 수단을 가지는, 상기 변환기 회로를 동작하는 방법으로서,
   상기 스위칭 셀들 (2) 의 상기 전력 반도체 스위치들은 구동 신호 (S1) 에 의해 구동되고,
   적어도 하나의 인덕턴스 (6) 가 각각의 직렬 접속부에 접속되며, 스위칭 셀 (2) 은 각각의 경우에 이 종류의 인덕턴스 (6) 와 함께 위상 모듈 (1) 을 형성하고, 각각의 위상 모듈 (1) 에 대해, 구동 신호 (S1) 는 상기 위상 모듈 (1) 에 걸리는 전압 (U1) 에 관한 참조 신호 (V_{ref , U1}) 및 상기 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 로부터 형성되며,
   상기 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 상기 전압 신호 (V_L) 는 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   각각의 스위칭 셀 (2) 은, 제어식 단방향 전류 안내 방향을 가지며 브리지 회로 방식으로 접속된 4개의 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 상기 전력 반도체 스위치들의 상기 브리지 회로에 병렬 접속된 용량성 에너지 저장 수단을 가지며,
   상기 위상 모듈 (1) 은 상기 직렬 접속부에 접속되어 극들 간에 적어도 하나의 양의 전압과 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 적어도 하나의 추가 2극 스위칭 셀 (2) 을 부가적으로 가지고,
   상기 위상 모듈 (1) 을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은 상기 위상 모듈 (1) 의 상기 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단에 걸리는 전압들 (UC1) 의 합 (Usum1) 및 합산 전압 세트포인트 값 (V_{ref , UC}) 으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 위상 모듈 (1) 을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은 사전정의가능 제어기 함수 (F) 로부터 부가적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 위상 모듈 (1) 을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 은, 상기 위상 모듈 (1) 들을 통과하는 순환 전류들을 상기 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 에서의 전류들 (i_u) 에 대해 디커플링하도록 서브하는 사전정의가능 디커플링 행렬 (V) 로부터 부가적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법.
5. 변환기 회로가 n ≥ 2 및 p ≥ 2인 n개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1, W1) 및 p개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 을 가지며, 극들 간에 적어도 하나의 양의 전압과 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 (nㆍp) 2극 스위칭 셀들 (2) 을 포함하며, 각각의 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 가 각각의 경우에 스위칭 셀 (2) 에 의하여 각각의 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 에 직렬로 접속되고, 각각의 스위칭 셀 (2) 은 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 용량성 에너지 저장 수단을 가지는, 상기 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치로서,
   구동 신호 (S1) 를 생성하도록 서브하고 상기 스위칭 셀 (2) 의 상기 전력 반도체 스위치들에 접속된 구동 회로 (3) 를 가지고,
   적어도 하나의 인덕턴스 (6) 가 각각의 직렬 접속부에 접속되며, 스위칭 셀 (2) 은 각각의 경우에 이 종류의 인덕턴스 (6) 와 함께 위상 모듈 (1) 을 형성하고, 각각의 위상 모듈 (1) 에 관하여, 상기 위상 모듈 (1) 에 걸리는 전압 (U1) 에 관한 참조 신호 (V_{ref , U1}) 및 상기 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 의 합은 상기 구동 신호 (S1) 를 형성하기 위한 목적으로 상기 구동 회로 (3) 에 공급되며,
   각각의 위상 모듈 (1) 에 관하여, 상기 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터 상기 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 상기 전압 신호 (V_L) 를 형성하는 제 1 계산 유닛 (4) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   각각의 스위칭 셀 (2) 은, 제어식 단방향 전류 안내 방향을 가지며 브리지 회로 방식으로 접속된 4개의 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 상기 전력 반도체 스위치들의 상기 브리지 회로에 병렬 접속된 용량성 에너지 저장 수단을 가지며,
   상기 위상 모듈 (1) 은 상기 직렬 접속부에 접속되어 극들 간에 적어도 하나의 양의 전압과 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 적어도 하나의 추가 2극 스위칭 셀 (2) 을 부가적으로 가지고,
   각각의 위상 모듈 (1) 에 대해, 상기 위상 모듈 (1) 의 상기 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단에 걸리는 전압들 (UC1) 의 합 (Usum1) 및 합산 전압 세트포인트 값 (V_{ref , UC}) 으로부터, 상기 위상 모듈 (1) 을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 형성하는 제 2 계산 유닛 (5) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 2 계산 유닛 (5) 은 사전정의가능 제어기 함수 (F) 로부터 상기 위상 모듈 (1) 을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 부가적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치.
8. 변환기 회로가 n ≥ 2 및 p ≥ 2인 n개의 입력 위상 접속부들 (U1, V1, W1) 및 p개의 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 을 가지며, 극들 간에 적어도 하나의 양의 전압과 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 (nㆍp) 2극 스위칭 셀들 (2) 을 포함하며, 각각의 출력 위상 접속부 (U2, V2, W2) 가 각각의 경우에 스위칭 셀 (2) 에 의하여 각각의 입력 위상 접속부 (U1, V1, W1) 에 직렬로 접속되고, 각각의 스위칭 셀 (2) 은 제어식 단방향 전류 안내 방향을 갖는 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 용량성 에너지 저장 수단을 가지는, 상기 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치로서,
   구동 신호 (S1) 를 생성하도록 서브하고 상기 스위칭 셀 (2) 의 상기 전력 반도체 스위치들에 접속된 구동 회로 (3) 를 가지고,
   적어도 하나의 인덕턴스 (6) 가 각각의 직렬 접속부에 접속되며, 스위칭 셀 (2) 은 각각의 경우에 이 종류의 인덕턴스 (6) 와 함께 위상 모듈 (1) 을 형성하고, 각각의 위상 모듈 (1) 에 관하여, 상기 위상 모듈 (1) 에 걸리는 전압 (U1) 에 관한 참조 신호 (V_{ref , U1}) 및 상기 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 전압 신호 (V_L) 의 합은 상기 구동 신호 (S1) 를 형성하기 위한 목적으로 상기 구동 회로 (3) 에 공급되며,
   모든 위상 모듈 (1) 들에 대해, 상기 위상 모듈 (1) 을 통과하는 전류 (i_U1) 의 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 으로부터, 개별적으로 연관된 위상 모듈 (1) 의 상기 인덕턴스 (6) 를 가로지르는 상기 전압 신호 (V_L) 를 형성하는 공통 제 1 계산 유닛 (4) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   각각의 스위칭 셀 (2) 은, 제어식 단방향 전류 안내 방향을 가지며 브리지 회로 방식으로 접속된 4개의 구동가능 양방향 전력 반도체 스위치들, 및 상기 전력 반도체 스위치들의 상기 브리지 회로에 병렬 접속된 용량성 에너지 저장 수단을 가지며,
   상기 위상 모듈 (1) 은 상기 직렬 접속부에 접속되어 극들 간에 적어도 하나의 양의 전압과 적어도 하나의 음의 전압을 스위칭하는 적어도 하나의 추가 2극 스위칭 셀 (2) 을 부가적으로 가지고,
   모든 위상 모듈 (1) 들에 대해, 상기 위상 모듈 (1) 들의 상기 스위칭 셀들 (2) 의 용량성 에너지 저장 수단에 걸리는 전압들 (UC1) 의 합 (Usum1) 및 합산 전압 세트포인트 값 (V_{ref , UC}) 으로부터, 모든 상기 위상 모듈 (1) 들을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 형성하는 공통 제 2 계산 유닛 (5) 이 제공되는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공통 제 2 계산 유닛 (5) 은 사전정의가능 제어기 함수 (F) 로부터 상기 위상 모듈 (1) 들을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 부가적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 공통 제 2 계산 유닛 (5) 은 상기 출력 위상 접속부들 (U2, V2, W2) 에서의 전류들 (i_u) 로부터 상기 위상 모듈 (1) 들을 통과하는 순환 전류들을 디커플링하도록 서브하는 사전정의가능 디커플링 행렬 (V) 로부터, 위상 모듈 (1) 들을 통과하는 상기 전류 (i_U1) 의 상기 중간 세트포인트 값 (Δi_U1) 을 부가적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 변환기 회로를 동작하는 방법을 수행하는 장치.

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