基于門極均衡核的IGBT串聯(lián)均壓研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代電力電子裝置正朝著高電壓、高功率、高頻率和高電能質(zhì)量的方向發(fā)展。然而,電力電子器件的耐壓水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高壓電力電子裝置的要求。將IGBT器件直接串聯(lián)組成高壓IGBT串聯(lián)組件是最直接、有效的提高器件耐壓等級(jí)的方法,這樣既能滿足裝置容量要求,又解決了單個(gè)器件容量不足的問題,還降低了裝置成本,配合典型的兩電平和三電平電路結(jié)構(gòu),是實(shí)現(xiàn)一切高壓電力電子裝置的簡(jiǎn)單而有效的途徑。
　　 本文從串聯(lián)

2、IGBT角度出發(fā),分析、比較常用IGBT串聯(lián)閥組的均壓方法。針對(duì)IGBT串聯(lián)應(yīng)用,從器件特性參數(shù)和驅(qū)動(dòng)條件兩方面分析了串聯(lián)分壓不均衡因素,為分析討論和研究均壓方法提供理論依據(jù)。
　　 研究分析了靜態(tài)均壓方法和無源RCD吸收均壓方法。詳細(xì)討論了均壓方案中參數(shù)計(jì)算方法,通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)動(dòng)靜態(tài)均壓過程進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)表明,靜態(tài)均壓方法效果較好,無源RCD吸收電路在門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)基本同步情況下具有良好的均壓效果,當(dāng)門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)有較大延時(shí)時(shí),將

3、會(huì)導(dǎo)致IGBT串聯(lián)閥內(nèi)器件分壓惡化。
　　 研究分析了門極均衡核的均壓原理,借助門極驅(qū)動(dòng)等效電路模型,導(dǎo)出了門極均衡核的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。討論了過壓保護(hù)電路,在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中加入了穩(wěn)壓二極管箝位保護(hù)電路,進(jìn)一步防止器件過壓。在IGBT門極與發(fā)射極之間引入瞬態(tài)電壓抑制器,有效防止了IGBT門極過電壓。實(shí)驗(yàn)表明,該均壓方法能較好的解決由門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)不同步引起的器件過壓?jiǎn)栴}。
　　 將無源RCD吸收電路和門極均衡核方案相結(jié)合,組成一種