CN101669262A - 可独立使用或在多相功率变换器中使用的模块化功率变换器 - Google Patents

Abstract

一种独立使用或与多相功率变换器中的其它模块一起使用的功率变换器模块。所述功率变换器模块具有包围内部组件以防止电磁能量辐射的外壳，内部组件也限制电磁能量的传导。内部组件包括EMI滤波器、纹波滤波器、功率变换器和与功率变换系统的控制系统通信的控制接口。控制接口包括存储与功率变换器模块有关的信息的存储器以便改进类似功率模块与多相功率变换器的可交换性。

Description

可独立使用或在多相功率变换器中使用的模块化功率变换器

相关申请资料

本申请要求于2006年12月7日提交的、名称为“Modular PowerElectronic Converter System and Method Thereof”的美国临时专利申请(序号60/869026)的优先权，其通过引用整体结合于本文中。

技术领域

本发明主要涉及电功率变换器领域。具体而言，本发明针对模块化功率变换器和具有一组模块化功率变换器的多相功率变换器系统。

背景技术

诸如三相功率变换器等用于将输入电流或电压变换成输出电流或电压的功率变换器一般包括复杂的结构，这导致大而笨重的装置。已知的多相功率变换器通常包括根据指定应用设计的复杂电路。

将多相功率变换器细分成离散的模块，一个模块用于输出电流的一个相位，这已为人所熟知。不过，提到的已知模块化设计遭受限制其完全潜能的一个或多个缺陷。这些缺陷包括：(i)对相邻功率变换器模块和其它电子设备造成电磁干扰的电磁能量的传导和辐射；(ii)多个功率和控制接线连接，由于空间约束、专门技术和其它因素，这些连接能难以连接；(iii)需要使用PhD或其它高技能集工程技术人才设计和/或获得与模块使用的组件(例如滤波器和电感器网络)的定制工程技术服务。

发明内容

在一个实现中，提供一种可与控制系统使用的功率变换器模块。该功率变换器模块包括：功率变换器，用于将输入变换成具有单相的输出；控制接口，连接到功率变换器并配置用于到控制系统的连接；第一滤波器，用于从输出滤出第一分量；第二滤波器，用于从输出滤出第二分量；以及外壳(enclosure)，包围功率变换器、控制接口、第一滤波器和第二滤波器。

在另一实现中，提供一种功率变换器模块。该功率变换器模块包括：功率变换器，用于以下变换之一：(a)将输入变换成单相输出，以及(b)将多相输入的一个相位变换成输出；以及控制接口，连接到功率变换器并配置用于到控制系统的连接。控制接口包括非易失性存储器以用于存储有关功率变换器模块的操作历史和其它属性的信息。

在还有的另一实现中，提供一种用于将输入变换成具有多个相位的输出的多相功率变换系统。该系统包括：控制系统；连接到控制系统的多个功率变换器模块，一个模块用于多个相位之一。多个功率变换器模块的每个模块具有：功率变换器，用于将输入变换成具有多个相位的一个相位的输出；控制接口，连接到功率变换器和控制系统；第一滤波器，用于从输出电流滤出第一分量；第二滤波器，用于从输出电流滤出第二分量；以及外壳，包围功率变换器、控制接口、第一滤波器和第二滤波器。

在仍有的另一实现中，提供一种功率变换器。该功率变换器包括：用于将输入变换成具有不同电特性的输出的电路；与电路热耦合的至少一个散热器；以及将散热器耦合到地的连接，该连接包括电阻。

附图说明

为便于说明本发明，图形示出本发明一个或多个实施例的方面。然而，应理解本发明并不限于图中所示精确设置和手段，其中：

图1是具有多个功率变换器模块的多相功率变换器系统的示意图，每个模块用于将输入变换成多相输出的一个相位；

图2A是在图1的多相功率变换器系统中使用的类型的功率变换器模块的一个实现的示意图；

图2B是在图1的多相功率变换器中使用的类型的功率变换器模块的备选实现的示意图；

图3是除了示出交换网络和DC总线中使用的电路外、与图2A中所示类似的功率变换器模块的示意图；

图4是除了示出交换网络和DC总线中使用的电路外，与图2A中所示类似的另一功率变换器模块的示意图；

图5是在诸如图2A、2B、3和4的功率模块等功率变换器模块中使用的交换网络的示意图；以及

图6是滑动部件、电连接器和其它结构的示意图，它们可用于支持功率变换器模块并允许从输入和输出电流/电压和到控制系统的迅速连接和断开。

具体实施方式

现在参照图形，图1示出包括与多相功率变换器110通信的控制系统105的功率变换系统100。“多相”，当该术语结合多相功率变换器110使用时，指输出电流或电压中的顶级相位(top-level phase)，例如，传统三相功率系统中的三个相位，并且不是指给定相位中的子相位(有时也称为交错相位(staggered phase)或交织相位(interleavedphase))。多相功率变换器110连接负载或源115(在线路125上接收或提供单相输入)与负载或源116(在线路130上接收或提供多相输出)之间。如下面更详细所述的，功率变换器模块135是双向的，因此，其操作方向将影响元件115和116是源还是负载。为便于论述，并且不限制功率变换器模块135操作的方式，在线路125上传送的电流和电压统称为输入，并且在线路130上传送的电流和电压将统称为输出。在所有情况下，线路130上相位输出的电压将落在线路125上的正负电压输入之间。

多相功率变换器110包括多个功率变换器模块135，例如，模块135A-C，如下面更详细论述的，这些模块可独立使用或在多相功率变换器中使用。虽然功率变换器模块135可具有任何大小，但它们一般在大于1kW时具有更大的应用性。每个功率变换器模块135包括生成多相输出的一个相位或单相输出的模块电路140，例如模块电路140A-C。例如，如图1所示，功率变换器模块135A-C每个提供构成三相输出的一个相位的输出。虽然多相功率变换器110在图1中示为带有功率变换器模块135A-C(即，一个功率变换器模块用于线路130上输出的一个相位)，但可设想到的是多相功率变换器可具有任何数量的功率变换器模块135，根据需要一个或多个模块用于输出的每个相位。在一些情况下，将希望为输出的给定相位并联连接两个或更多功率变换器模块135。此外，并且如下面结合图2A和2B更详细论述的，可设想的是模块电路140以某种方式设计，以允许单独的功率变换器模块135在功率变换系统110中独立操作或者以多种不同配置与多相功率变换器110中的其它功率变换器模块一起操作。除其它之外，这些配置包括例如双向三相逆变器、双向三相整流器、双向降压变换器、双向升压变换器、单相变换器(例如，dc-dc变换器)及多相功率变换器。

图2A和2B分别示出根据本发明的概念、独立使用或在多相功率变换器110(图1)中使用的功率变换器模块200和202的实现。具体而言，功率变换器模块200和202更详细示出可包括在功率变换器模块135中的组件的示例。因此，无论在何处示出模块135，模块200和202可在多相功率变换器110中使用。由于模块200和202基本上相同，因此，除下面论述的EMI滤波中的某些不同外，下面为模块200提供的描述也适用于模块202，并且因此用于模块202的单独描述未提供。

功率变换器模块200和202配置成响应输入215提供单相输出205。如上所述，术语“输出”和“输入”在此处为方便起见而使用，由于模块200和202是双向的，因此在205的电流或电压可以是输入，而在215的电流或电压可以是输出。

功率变换器模块200包括包围下述的功率变换器模块的各种组件和内部电路的外壳220。外壳220一般以阻止例如纹波电流频率(一般为1kHz到100kHz)和EMI频率(一般高于纹波电流频率)等由外壳边界内的此类组件和电路生成的各种形式的干扰的辐射的方式构造。例如钢和铝等各种材料可在外壳220的构造中使用以提供足够的干扰保护，并且也提供足够坚固的外壳以在预期操作环境中安全地支持其所容物体。

功率变换器模块200包括接收输入215的输入节点225A-C和输出节点230A和230B，通过输出节点，单相输出205可传递到负载(未示出)。输入215是DC电流或电压时，输入节点225A-C可充当正节点225A、负节点225B和中性节点225C。某些情况下，可能希望省略或不连接节点225B。输出节点230A将充当中性节点，并且输出节点230B将充当相位节点。许多情况下，将希望在外壳220内定位输入节点225A-C和输出节点230A和B以包容干扰。下面将更详细地论述如图2A(和图2B、3和4)所示在外壳220内节点的布置所产生的增加益处。

功率模块200还包括纹波滤波器235和EMI滤波器240，连接这些滤波器以在到达节点前过滤节点230A和B处提供的输出。在一个实现中，如图2A所示，纹波滤波器235经设计和连接以从提供到节点230A和230B的输出滤出第一分量。一般情况下，这些分量是在1kHz到100kHz范围中的频率。纹波滤波器235一般包括与例如电感器、其它电容器和电阻器等其它电路元件并联的电容器。类似地，EMI滤波器240经设计和连接以从提供到节点230A和230B的输出滤出第二分量，一般为射频。这些第二分量一般情况下具有比纹波滤波器235过滤的第一分量具有更高的频率，但可存在一定的重叠。在其最简单的形式中，EMI滤波器240是电容器，并且在其它实现中，可添加电阻和其它电容器。在图2A所示的功率变换器模块200中，EMI滤波器240连接在中性节点225C与中性节点230A之间。

根据本公开的概念的功率模块200的其它实现将为EMI滤波器240提供其它连接方案。在图2B所示的功率变换器模块202中，EMI滤波器240通过两部分配置实现，即，EMI滤波器240A和240B。EMI滤波器240A连接在节点225B与节点230A之间，并且EMI滤波器240B连接在节点225A与节点230B之间。任何情况下，最好直接或通过其它EMI滤波器将EMI滤波器240附连到地。除EMI滤波器240中的此不同之外，功率变换器模块200和202是相同的。因此，以下的模块200中的特征的论述也适合模块202。

在已知功率变换器中，用于输入和输出的连接通常放置在功率变换器的外壳之外。如上所述并如图2A和2B中所示，在功率变换器模块200和202中，将通常希望以某种方式在外壳220内部放置这些连接点，即，输入节点225A-C和输出节点230A和B，该方式从外壳将这些节点传递的高频分量的传导和辐射降到最低。此类设计的增强将降低与包括功率变换器模块200或202的多相功率变换器110中存在的功率变换器模块200或202的相邻模块的电磁干扰，或降低与其它相邻电子装置的电磁干扰。在此方面，在节点225A-C和230A-B的任何节点传导的EMI辐射一般将是高于150kHz低于1dBV，以及高于20MHz低于1dBmV。

功率变换器模块200还包括将输入215变换成具有修改后的电特性(例如，与单相AC输出205一致的特性)的输出的功率变换器245。更具体地说，如上结合图1所述，功率变换器模块200可用于根据需要将多种输入变换成多种输出。功率变换器245的一个实现包括DC总线255和交换网络260，它们将输入215变换成具有不同形式的输出电流和电压，例如组成多相AC输出的一个相位的单相AC输出或与输入215不同形式的DC输出。DC总线255连接到输入节点225A-C以接收输入215，并将它分配到交换网络260。交换网络260包括如下结合图3、4和5更详细描述的、配置成生成已变换输出的内部交换电路。

来自交换网络260的输出提供到串联阻抗网络265。后者包括用作EMI滤波器240和纹波滤波器235的部分、并限制这些滤波器中电流纹波的一个或多个电感器(图2A和2B中未示出)。来自串联阻抗网络265的输出提供到节点230B和纹波滤波器235。

如图2A所示，纹波滤波器235、EMI滤波器240和串联阻抗网络265用于大多数应用，但不一定放置在外壳220内。这与已知模块化功率变换器不同，在已知模块化功率变换器中，基本上只是功率变换器245的元件放置在外壳内。因此，已知模块化功率变换器和相关联电感器、滤波器及其它组件作为整个部件，生成相当大的传导和辐射电磁能量。在已知模块化功率变换器中开发控制EMI到适当水平所需的相关联滤波一般情况下要求定制工程技术服务，这排除了“即插即用”功能性的使用，而该功能性利用本公开的功率变换器模块可实现。

鉴于上述内容，可设想的是根据本发明的概念的功率变换器模块200也可包括根据美国专利申请11/850103(“′103申请”)中论述的概念的内部电路，该申请通过引用整体结合于本文中。除其它内容外，′103申请公开了可在功率变换器模块200中使用的功率变换器的几个示范配置。在此连接中，图1-4分别示出以某种方式配置的降压变换器电路、升压变换器电路、半桥电路及备用降压变换器电路，在该方式中，它们能结合到功率变换器模块200的某些实现中以便独立使用或在多相功率变换器100(图1)中使用。因此，这些图形及说明书中相关联的公开明确地通过引用结合于本文中。此外，图5A、6A、7A、8、9A、10A中所示的和′103申请的说明书(包括相关联的时序图)的相关联文本中所述的类型的变换器单元(converter cell)可整体或部分在功率变换器200的某些实现中使用。这些图形及说明书中相关联的公开也明确地通过引用结合于本文中。通过引用的这些明确的结合无意限制通过′103申请的其它方面的引用的结合，该申请如上所述整体结合于本文中。

再参照图2A和2B，功率变换器模块200还包括在控制和保护模块的操作中涉及的控制接口270。在一些实现中，控制接口270还将控制信息提供到单独的控制系统105，控制信息由此类控制系统用于控制功率变换器模块200的操作。在其它实现中，功率变换器模块200由控制接口270独立控制。连接控制接口270以检测在节点225A和225B接收的输入电压，并检测来自串联阻抗网络265的输出电流和电压。控制接口270接收的此电流和电压信息结合控制功率变换器模块200的操作使用，并且在功率变换网络100中使用时可作为控制信息提供到控制系统105。功率控制模块200可包括用于监视模块的各种元件的操作状态(例如，温度)和条件的各种传感器(未示出)，这些传感器的输出提供到控制接口270以便在控制功率变换器模块的操作中使用。更具体地说，来自功率变换器模块200中各种传感器的输出可由控制接口270结合瞬时电流、电压与温度停止运转(shut-down)和闭锁(latching)使用。在此方面，通过控制接口270提供的停止运转和闭锁保护，将解决在控制系统105的软件中能导致功率变换器模块200以可能损害模块的方式操作的问题。

在功率变换器模块200的备选实现中，控制接口270可选地包括允许存储有关功率变换器模块200的设计和操作历史的信息的存储器290。存储器290例如可以是与控制接口270的其它方面通信的非易失性存储器或其它稳定的存储装置(例如，存储卡、软盘驱动器、闪存)。可设想的是例如存储器290可包括用于操作小时数的计数器、维护历史和例如序列号的标识信息。通过提供对单个功率变换器模块200特定的识别信息，能轻松替换具有类似功能性的其它功率模块而无需详细的功率工程技术设计和分析服务。

更详细地论述控制系统105与控制接口270之间的相互关系，控制系统为功率变换系统100提供信号处理控制。此信号处理控制包括切换模式生成、电流调节和电压调节。此控制通过使用在功率变换器模块200中检测并经控制接口270提供到控制系统105的信息而实现。控制系统105也充当通过例如以太网或RS 232等标准通信协议或在需要时的专用通信协议与“外部世界”的通信接口。

图3示出根据本发明的概念的、独立使用或在多相功率变换器110中使用的功率变换器模块300。除示出功率变换器245的一个电路实现的细节外，功率变换器模块300类似于功率模块200。如上相对于功率变换器模块的其它实施例所述，功率变换器模块300包括以允许功率模块限制电磁能量的辐射的方式包围内部电路的外壳320。功率变换器模块300还包括输入节点325A-C、输出节点330A与B、纹波滤波器335、EMI滤波器340、功率变换器345、电感器365及控制接口370，它们每个类似于上述相对于功率变换器模块的其它实施例所述的对应结构。功率变换器模块300以类似于上面结合图2A和2B所述的方式生成单相输出305。

更具体地说，功率变换器345连接到输入节点325A-C，并且包括采用半桥变换器形式的功率电路350。功率电路350包括单个功率变换器单元360和两个串联连接的DC总线电容器361和362。功率变换器单元360包括两个串联连接的功率开关367A-B。功率开关367A-B与DC总线电容器361、362和缓冲电容器(snubber capacitor)376并联连接。用于开关367A-B的装置可包括IGBT、MOSFET、双极晶体管、GTO、MCT以及能快速且较易打开和关闭、功率损耗极低且可靠的其它功率开关。在图3所示的实现中，功率变换器单元360包括用于在线路380上生成提供到电感器365的已变换单相输出的一对IGBT半导体装置。为便于图示，未示出将控制信息从接口电路370传送到开关367A-B的接线。

图4示出根据本发明的概念的、结构上类似于上面详细描述的功率模块300(图3)的功率变换器模块400。此处，功率变换器模块400从输入415生成单相输出405。像上述功率模块200、300一样，功率模块400包括包围纹波滤波器435、EMI滤波器440、功率变换器445、相间变压器(interphase transformer)455、电感器465及控制接口470的外壳420，配置所有组件以生成单相输出405。

功率变换器445的内部电路不同于上述功率变换器345(图3)的内部电路。此处，功率变换器445连接到节点445A-C，并且包括采用三单元半桥变换器形式的功率变换器电路450。功率变换器电路450包括三个功率变换器单元460A-C，每个单元包括两个功率开关467A-B。每个功率变换器单元460A-C从输入415在线路485A-C上生成已变换输出。在本示例中，线路485A-C上的每个已变换信号与AC信号的单个相位一致。不同于将单个已变换信号直接传递到电感器的功率变换器300(图3)，此功率变换器将在线路485A-C上的已变换信号传递到相间变压器455。通常，相间变压器455(或备选地称为相间电抗器(interphase reactor))和类似的装置在本技术领域公知的是配置成生成输出信号的单个相位以响应多个输入。在′103申请中描述了用于相间变压器455的适合设计。此外，相间变压器455在线路490上生成已变压输出以响应线路485A-C上的已变换输入。具有AC信号的单个相位的线路490上的已变压信号经电感器465被传递到负载(未示出)。

图5是能独立使用或与诸如功率模块200、300、400等根据本发明的概念的功率模块使用的功率半导体模块500。功率半导体模块500包括输入节点505A-B和功率变换器电路510。注意，功率变换器电路510包括三个功率变换器单元515A-C，每个单元包括两个功率开关520，其组合允许每个功率变换器单元515A-C在线路535A-C生成已变换信号。

不同于上面功率变换器的示例，功率半导体模块500还包括与连接到地550的电阻545通信的散热器540。作为比较，人们认为已知功率半导体散热器始终直接连接到地而未使用电阻。经电阻将功率半导体散热器连接到地的概念不限于本文中所述类型的功率半导体模块。此特征更普遍适用于任何类型的功率变换器。

通常，功率电子工程师将认识到图5所示的功率变换器模块500示出安装到单个散热器的每个开关520A-C。然而，可设想的是每个开关520A-C能安装到对应的单个散热器(未示出)或其它装置或以从开关散热的其它配置安装。利用多个散热器540时，每个散热器能包括到地的电阻，或备选地所有散热器可与到地的单个电阻通信。

如下面更详细论述的，包括通过电阻连接到地的散热器的功率变换器模块将改进EMI滤波器性能。本领域的技术人员将认识到，例如在开关与散热器之间的耦合电容是共模噪声的源。例如，在开关切换时，流过半导体开关与散热器之间的耦合电容的电流的大脉冲转到地，这导致系统级别地中出现快速电流上升时间。一般情况下，此电流上升引起的噪声通过电感器的各种配置被过滤，并且通过在功率变换器或相关联EMI滤波器中存在的电容器分流到地。

可设想的是通过限制这些脉冲中的电流，并随时间将它扩散，将散热器通过电阻连接到地降低了EMI滤波器观察到的高频能量。在一个实现中，电阻大约等于在串联滤波器电感与开关部件的散热器到衬底电容之间的并联共振的特性阻抗。在备选实现中，电阻可根据以下等式变化：

$R=\sqrt{\frac{L}{C}}+/-50\%$ 等式1

其中，R是电阻，L是串联电感器的并联组合，以及C是电路到散热器的总电容。在如上所述包括多个散热器的还有的其它实现中，L是与每个对应散热器相关联的电感，并且C是与该对应散热器相关联的电容。

现在参照图1和6，除设计和配置成支持模块化的功率变换器模块135、200、202、300、400及500的各种电气组件外，功率变换器模块还可包括允许快速、轻松地将一个功率变换器模块替换为另一模块的机械方面。虽然为方便起见，这些机械方面的以下论述涉及功率变换器模块135，但要理解，它同样适用于本公开涵盖的其它功率模块。

功率变换器模块135可有利地安装在滑动部件700上，该部件允许轻松地安装和拆卸模块。滑动部件700可包括例如一对轨道720，并且功率变换器模块135可包括与轨道720协作的相关联的辊或其它结构(未示出)，以便允许功率变换器模块135如箭头730所示相对于总线732沿轨道来回移动。后者连接到源或负载115和源或负载116，并且在如下所述附连时，将输入和输出电流和电压传导入和出功率变换器模块135。在此方面，总线732既充当用于传送输入和输出电流和电压的电气总线，又充当用于接收功率变换器模块135的机械底板，如以下更详细描述的。总线732还包括电连接器740和742。电连接器740连接到源或负载115，并且电连接器742连接到源或负载116。如下面更详细论述的，电连接器740和742放置在总线732上的预定位置。

功率变换器模块135包括上面相对于功率变换器模块的其它实现所述类型的外壳137，例如，功率变换器模块200的外壳220。功率变换器模块135还包括一般(但不一定)放置在外壳137内的电连接器750和752。电连接器750和752放置在功率变换器模块135上，以便模块在滑动部件700上被支撑并向总线732移动时，电连接器750与电连接器740对齐并可连接到该连接器，而电连接器752与电连接器742对齐并可连接到该连接器。此外，电连接器740和750及电连接器742和752设计成相互连接，以便功率变换器模块135沿滑动部件700移动时，通过促使连接器对相互接合而自动实现电连接。此“即插即用”设置有利于将功率变换器模块135快速连接到总线732，并最终连接到来自源/负载115和源/负载116的电流/电压输入和输出。

功率变换器模块135还包括另一连接器754，在许多(但不一定是全部)情况下，该连接器也放置在外壳137内。提供此连接器以允许在控制系统105与功率变换器模块135之间实现快速连接，并且借助于通过电缆758连接到控制系统105的电连接器756实现。在模块135上也可提供到水和/或空气的源的快速释放连接(未示出)。

功率变换器模块135、200、202、300、400和500的模块化设计的性质提供了多个益处。除其它益处外，这些益处包括允许快速、轻松地安装和拆卸功率变换器模块，将例如电磁干扰(EMI)和纹波干扰的传导和辐射的干扰降到最低，以及将与模块的使用有关的所需定制工程技术服务的程度降到最低。

示范实施例已在上面公开并在附图中示出。本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可对本文明确公开的内容进行各种更改、省略和添加。

Claims (23)

1.一种可与控制系统使用的功率变换器模块，所述功率变换器模块包括：

功率变换器，用于将输入变换成具有单相的输出；

控制接口，连接到所述功率变换器并配置用于到所述控制系统的连接；

第一滤波器，用于从所述输出滤出第一分量；

第二滤波器，用于从所述输出滤出第二分量；以及

外壳，包围所述功率变换器、所述控制接口、所述第一滤波器和所述第二滤波器。

2.如权利要求1所述的功率变换器模块，其中所述输出是三相交流电的一个相。

3.如权利要求1所述的功率变换模块，还包括用于接收所述输入的输入节点和用于提供所述输出的输出节点，其中在所述输入节点和所述输出节点所测量的传导电磁辐射高于150kHz低于1dB伏，以及高于20MHz低于1dB毫伏。

4.如权利要求1所述的功率变换器模块，其中所述功率变换器模块包括DC总线、交换网络和串联阻抗网络。

5.如权利要求1所述的功率变换器模块，其中所述第一滤波器是用于过滤在1kHz到100kHz范围中的频率的纹波滤波器。

6.如权利要求1所述的功率变换器模块，其中所述第二滤波器是用于过滤可造成电磁干扰的所述输出的分量的EMI滤波器。

7.如权利要求1所述的功率变换器模块，还包括负输入、正输出和中性输入，以及中性输出和相位输出，其中所述EMI滤波器包括连接到所述中性输入和所述中性输出的第一EMI滤波器和连接到所述正输入和所述中性输出的第二EMI滤波器。

8.如权利要求1所述的功率变换器模块，其中所述控制接口以允许所述功率变换器模块与其它功率变换器模块操作的方式与所述控制系统通信，以便产生具有包括所述单相的多个相位的输出。

9.如权利要求1所述的功率变换器模块，还包括具有经电阻与地通信的一个或多个散热器的交换网络。

10.如权利要求9所述的功率变换器模块，其中所述电阻具有以下电阻值：

$R=\sqrt{\frac{L}{C}}+/-50\%,$

其中R是电阻值，L是与所述散热器相关联的电感，以及C是所述散热器的总电容。

11.一种功率变换器模块，包括：

功率变换器，用于以下变换之一：(a)将输入变换成单相输出，以及(b)将多相输入的一个相变换成输出；以及

控制接口，连接到所述功率变换器并配置用于到控制系统的连接，其中所述控制接口包括非易失性存储器以用于存储有关所述功率变换器模块的操作历史和其它属性的信息。

12.如权利要求11所述的功率变换器模块，其中所述控制接口监视所述功率变换器的操作，并在预定的安全操作参数未满足时将它关闭。

13.一种用于将输入变换成具有多个相位的输出的多相功率变换器系统，所述系统包括：

控制系统；

多个功率变换器模块，连接到所述控制系统，一个功率变换器模块用于所述多个相位之一，所述多个功率变换器模块的每个具有：

功率变换器，用于将输入变换成具有多个相位的一个相位的

输出；

控制接口，连接到所述功率变换器和所述控制系统；

第一滤波器，用于从所述输出电流滤出第一分量；

第二滤波器，用于从所述输出电流滤出第二分量；以及

外壳，包围所述功率变换器、所述控制接口、所述第一滤波器和所述第二滤波器。

14.如权利要求12所述的系统，其中所述控制接口包括非易失性存储器以用于存储有关所述功率变换器模块的操作历史和其它属性的信息。

15.如权利要求12所述的系统，还包括用于接收所述输入的输入节点和用于提供所述输出的输出节点，其中在所述输入节点和所述输出节点所测量的传导电磁辐射高于150kHz低于1dB伏，以及高于20MHz低于1dB毫伏。

16.如权利要求12所述的系统，其中所述功率变换器模块的每个包括DC总线、交换网络和串联阻抗网络。

17.如权利要求12所述的系统，其中所述控制系统控制所述多个功率变换器模块的操作，以允许所述模块作为多相功率变换器一起操作。

18.如权利要求12所述的功率变换器系统，其中所述控制接口存储允许为不同模块快速交换所述功率变换器模块的每个的数据。

19.如权利要求12所述的功率变换器系统，其中所述功率变换器模块的每个包括具有经电阻与地通信的一个或多个散热器的交换网络。

20.如权利要求18所述的功率变换系统，其中所述电阻具有以下电阻值：

$R=\sqrt{\frac{L}{C}}+/-50\%,$

其中R是所述电阻值，L是与所述散热器相关联的电感，以及C是所述散热器的总电容。

21.如权利要求12所述的功率变换器系统，其中所述第一滤波器是纹波电流滤波器。

22.如权利要求12所述的功率变换器系统，其中所述第二滤波器是用于过滤可造成电磁干扰的所述输出的分量的EMI滤波器。

23.一种功率变换器，包括：

电路，用于将输入变换成具有不同电特性的输出；

至少一个散热器，与所述电路热耦合；以及

连接，将所述散热器耦合到地，所述连接包括电阻。

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