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1. (WO1999041828) HYBRID TOPOLOGY FOR MULTILEVEL POWER CONVERSION
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/1999/041828    International Application No.:    PCT/US1999/003177
Publication Date: 19.08.1999 International Filing Date: 12.02.1999
Chapter 2 Demand Filed:    09.09.1999    
IPC:
H02M 7/48 (2007.01)
Applicants: WISCONSIN ALUMNI RESEARCH FOUNDATION [US/US]; P.O. Box 7365 Madison, WI 53707-7365 (US)
Inventors: LIPO, Thomas, A.; (US).
MANJREKAR, Madhav, D.; (US)
Agent: ENGSTROM, Harry, C.; Foley & Lardner Post Office Box 1497 Madison WI 53701-1497 (US)
Priority Data:
60/074,679 13.02.1998 US
Title (EN) HYBRID TOPOLOGY FOR MULTILEVEL POWER CONVERSION
(FR) TOPOLOGIE HYBRIDE POUR CONVERSION ELECTRIQUE MULTINIVEAU
Abstract: front page image
(EN)The present invention provides a multilevel electric power converter including a plurality of DC voltage sources providing different DC source voltage levels. The DC source voltage levels are preferably multiples of each other and may vary in a binary fashion or in a geometric progression with a factor of three to provide a large number of output voltage levels for a given number of inverter levels. The multilevel inverter is preferably implemented as a series connected set of H-bridge inverters, with each H-bridge inverter having an independent DC voltage source providing the desired DC source voltage level. A hybrid modulation strategy may be employed whereby the lowest voltage level inverter is modulated at a high frequency, e.g., by pulse width modulation, and higher voltage level inverters in the multilevel inverter are modulated to provide a low frequency stepped waveform. The combined high frequency pulse width modulated and low frequency stepped waveform has good spectral quality. A high voltage high quality waveform may be generated in this manner by taking advantage of the high voltage blocking capability of switching devices, such as GTO thyristors, in the high voltage inverters in the multilevel inverter, and the high frequency switching characteristics of switching devices, such as IGBTs, in the lowest voltage level inverter in the multilevel inverter. A multilevel inverter in accordance with the present invention may be employed in a single-phase or multi-phase applications.
(FR)L'invention concerne un convertisseur électrique multiniveau comprenant une pluralité de sources de tension CC fournissant différents niveaux de tension CC. Les niveaux des sources de tension CC sont de préférence des multiples les uns des autres ou peuvent varier selon un mode binaire ou selon une progression géométrique de facteur trois afin de fournir un grand nombre de niveaux de tension de sortie correspondant à un nombre donné de niveaux d'onduleur. L'onduleur multiniveau est de préférence configuré sous forme d'un ensemble d'onduleurs en pont 'H' montés en série, chaque onduleur du pont 'H' comportant une source de tension CC indépendante fournissant le niveau de tension CC désiré. On peut appliquer une stratégie de modulation hybride selon laquelle l'onduleur pour le niveau de tension de plus bas est modulé à une fréquence élevée, p. ex. par modulation d'impulsions en durée, les onduleurs pour les niveaux de tension élevés dans l'onduleur multiniveau étant modulés de manière à fournir une onde à échelonnement basse fréquence. L'onde résultant de la combinaison de la modulation d'impulsion en durée haute fréquence et de l'échelonnement basse fréquence présente une bonne qualité spectrale. On peut ainsi obtenir une forme d'onde haute tension de qualité élevée en profitant d'une part de la fonction de blocage H.T. de dispositifs de commutation tels que les thyristors GTO des onduleurs H.T. de l'onduleur multiniveau, et d'autre part des caractéristiques de commutation H.F. des dispositif de commutation tels que les transistors bipolaires à grille isolée de l'onduleur, et ce, avec un niveau de tension le plus faible de l'onduleur multiniveau. L'onduleur multiniveau décrit convient aux applications de type monophase ou polyphase.
Designated States: AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)