一种适用于大容量中点钳位型三电平逆变器的绝缘栅双极型晶体管吸收电路研究

作     者：孟庆云 晏明 潘启军 薛高飞 李卫超 汪光森 MENG Qingyun;YAN Ming;PAN Qijun;XUE Gaofei;LI Weichao;WANG Guangsen

作者机构：舰船综合电力技术国防科技重点实验室(海军工程大学)湖北省武汉市430033 

基　　金：国家自然科学基金项目(51490681 51177172 51407190)~~ 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2016年第36卷第3期

页      码：755-764页

摘      要：绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),关断过压问题始终是设计者亟待解决的主要问题。单单依靠合理的多层复合母排设计不足以消除中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平IGBT逆变器大换流路径杂散电感所引起的IGBT关断电压尖峰。因此,必须设计有效的IGBT吸收电路。该文将Undeland吸收电路在NPC三电平逆变器中进行扩展应用,结合NPC三电平逆变器运行模式,详细分析LRCD吸收电路工作原理。研究LRCD吸收电路与逆变器电路性能之间的定量关系与影响,给出了数学表达式,提出吸收电路参数设计原则。通过仿真与实验验证了分析与参数设计的正确性。将LRCD吸收电路成功应用于1.4MW级NPC三电平逆变器原理样机。研究结果表明,LRCD吸收电路在NPC三电平逆变器中实现了主开关器件IGBT和钳位二极管的"软"开通与"软"关断,通过对吸收参数的合理设计能够定量的控制主开关管的开通电流的变化率(di/dt)和关断电压的变化率(dv/dt),有效抑制开关器件的关断过压尖峰,优化开关管的瞬态特性。该吸收电路适合大容量NPC三电平IGBT逆变器应用。

主 题 词：中点钳位 三电平逆变器 吸收电路 LRCD 绝缘栅双极型晶体管 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.03.020

馆 藏 号：203148930...