一种基于IGBT器件关断的电感提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于IGBT器件关断的电感提取方法及装置，其中方法包括：获取待测IGBT器件在关断瞬态下的负载电流值、待测IGBT器件的集电极的至少四个不同关断电流值和发射极与集电极之间的至少四个不同关断电压值；根据测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，四个不同的设定参数分别代表待测IGBT器件在关断瞬态下闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值；计算四个电压关系式得到待测IGBT器件在关断瞬态下闭合回路中的总电感值。本发明专利技术通过获取待测IGBT器件在关断瞬态下其集电极多个不同关断电流值和发射极与集电极之间的多个不同关断电压值使得提取闭合回路的总电感值更加精确。

An inductance extraction method and device based on turn off of IGBT device

The invention discloses an inductance extraction method and device based on IGBT device closing, which includes: obtaining the load current value of the IGBT device to be measured in the turn off transient, at least four different off current values of the collector of the IGBT device, and at least four different off voltage values between the emitter and the collector; At least four voltage relation formulas are set up, which contain four different setting parameters respectively. Four different setting parameters represent the resistance value, total resistance value, total inductance value and power supply voltage value of the continued flow branch of the IGBT device in closed circuit. Four voltage relations are calculated. The total inductance value of the IGBT device in the closed loop under shutdown transient is measured. In the invention, the total inductance value of the closed loop is more accurate by obtaining the multiple different off current values of the collector and the multiple off voltage values between the emitter and the collector under the shutdown transient of the IGBT device.

【技术实现步骤摘要】
一种基于IGBT器件关断的电感提取方法及装置
本专利技术涉及电力电子器件测试
，具体涉及一种基于IGBT器件关断的电感提取方法及装置。
技术介绍
在柔性直流输电的电网中，IGBT器件通常运行在高频开关状态下，较高的di/dt和直流母线的寄生电感共同作用，将导致IGBT器件瞬态关断或关断时产生严重的极间电压尖峰，甚至超过IGBT器件的电压耐受值，将增强了IGBT器件的电应力、开关损耗以及电磁干扰，同时，直流输电系统中杂散参数的存在还可能导致主电路等效拓扑与参数的变化，进而致使系统阻抗特性出现偏移，导致大量高频谐波注入引起的电压与电流波形畸变，恶化电能质量。所以杂散参数对IGBT器件的开关特性存在一定影响，为保证IGBT器件安全可靠工作，研究IGBT器件的杂散参数提取具有重要意义。目前传统的基于IGBT器件关断的电感提取方法主要采用IGBT器件关断瞬态波形计算得到换流回路中的杂散电感，即通过公式计算的得到，并且在获取换流回路中总电压时通常采集换流回路中测试器件的单个数据点，又直接忽略掉换流回路中的电阻对杂散电感的影响，所以很难准确获取换流回路中杂散电感，导致计算出的换流回路中的杂散电感存在很大的误差。
技术实现思路
因此，本专利技术实施例要解决的技术问题在于现有技术中的基于IGBT器件关断的电感提取方法主要采用IGBT器件关断瞬态波形单个数据点，导致计算出的换流回路中的杂散电感存在很大的误差。为此，本专利技术实施例提供了如下技术方案：本专利技术实施例提供一种基于IGBT器件关断的电感提取方法，包括如下步骤：获取待测IGBT器件所在闭合回路的测试参数，所述测试参数至少包括所述待测IGBT器件在关断瞬态下的负载电流值、所述待测IGBT器件的集电极的至少四个不同关断电流值和发射极与集电极之间的至少四个不同关断电压值；根据所述测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，所述四个不同的设定参数分别代表所述待测IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值；根据所述负载电流值、所述四个不同关断电流值、所述四个不同关断电压值，计算所述四个电压关系式得到所述待测IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的总电感值。可选地，所述测试参数还包括在所述闭合回路中与所述四个不同关断电流值分别对应的四个不同续流二极管导通电压值。可选地，所述根据所述测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，所述四个不同的设定参数分别代表所述闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值的步骤包括；根据所述闭合回路的总电压计算关系式和所述负载电流值的特征，得到所述四个电压关系式；根据所述测试参数，计算所述四个电压关系式得到所述总电感值。可选地，所述闭合回路的总电压计算关系式的和为零。可选地，所述负载电流值的特征为所述待测IGBT器件在关断瞬态下存在如下关系：iload＝ic+id其中所述iLoad为所述负载电流值，所述ic为所述待测IGBT器件的集电极关断电流值，所述id为续流支路电流值，所述为所述负载电流值的电流变化率。可选地，所述四个电压关系式中的每个电压关系式存在如下关系：其中所述iLoad为所述负载电流值，α代表所述续流支路电阻值，所述ic为所述待测IGBT器件的集电极关断电流值，所述β代表所述总电阻值，所述为所述待测IGBT器件的集电极关断电流值的变化率，γ代表所述总电感值，ε代表所述电源电压值，Ud为所述续流二极管导通电压值，所述uce为所述待测IGBT器件的发射极与集电极之间的关断电压值。本专利技术实施例提供一种基于IGBT器件关断的电感提取装置，包括：获取模块，用于获取待测IGBT器件所在闭合回路的测试参数，所述测试参数至少包括所述待测IGBT器件在关断瞬态下的负载电流值、所述待测IGBT器件的集电极的至少四个不同关断电流值和发射极与集电极之间的至少四个不同关断电压值；建立模块，用于根据所述测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，所述四个不同的设定参数分别代表所述待测IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值；计算模块，用于根据所述负载电流值、所述四个不同关断电流值、所述四个不同关断电压值，计算所述四个电压关系式得到所述IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的总电感值。可选地，所述建立模块包括：建立子模块，用于根据所述闭合回路的总电压计算关系式和所述负载电流值的特征，得到所述四个电压关系式；计算子模块，用于根据所述测试参数，计算所述四个电压关系式得到所述总电感值。本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现所述的基于IGBT器件关断的电感提取方法的步骤。本专利技术实施例提供一种基于IGBT器件关断的电感提取设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权所述的基于IGBT器件关断的电感提取方法的步骤。本专利技术实施例技术方案，具有如下优点：本专利技术提供一种基于IGBT器件关断的电感提取方法及装置，其中方法包括：获取待测IGBT器件在关断瞬态下的负载电流值、待测IGBT器件的集电极的至少四个不同关断电流值和发射极与集电极之间的至少四个不同关断电压值；根据测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，四个不同的设定参数分别代表待测IGBT器件在关断瞬态下闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值；计算四个电压关系式得到待测IGBT器件在关断瞬态下闭合回路中的总电感值。本专利技术通过获取待测IGBT器件在关断瞬态下其集电极多个不同关断电流值和发射极与集电极之间的多个不同关断电压值使得提取闭合回路的总电感值更加精确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中与IGBT器件形成闭合回路的电路原理图；图2为本专利技术实施例1中与IGBT器件形成闭合回路的电路原理图的等效电路图；图3为本专利技术实施例1中基于IGBT器件关断的电感提取方法的流程图；图4为本专利技术实施例1中基于IGBT器件关断的电感提取方法的波形图；图5为本专利技术实施例2中基于IGBT器件关断的电感提取装置的结构框图；图6为本专利技术实施例4中基于IGBT器件关断的电感提取设备的硬件示意框图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于IGBT器件关断的电感提取方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待测IGBT器件所在闭合回路的测试参数，所述测试参数至少包括所述待测IGBT器件在关断瞬态下的负载电流值、所述待测IGBT器件的集电极的至少四个不同关断电流值和发射极与集电极之间的至少四个不同关断电压值；根据所述测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，所述四个不同的设定参数分别代表所述待测IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值；根据所述负载电流值、所述四个不同关断电流值、所述四个不同关断电压值，计算所述四个电压关系式得到所述待测IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的总电感值。

【技术特征摘要】
1.一种基于IGBT器件关断的电感提取方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待测IGBT器件所在闭合回路的测试参数，所述测试参数至少包括所述待测IGBT器件在关断瞬态下的负载电流值、所述待测IGBT器件的集电极的至少四个不同关断电流值和发射极与集电极之间的至少四个不同关断电压值；根据所述测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，所述四个不同的设定参数分别代表所述待测IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值；根据所述负载电流值、所述四个不同关断电流值、所述四个不同关断电压值，计算所述四个电压关系式得到所述待测IGBT器件在所述关断瞬态下所述闭合回路中的总电感值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试参数还包括在所述闭合回路中与所述四个不同关断电流值分别对应的四个不同续流二极管导通电压值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测试参数，分别建立至少四个电压关系式，其分别包含四个不同的设定参数，所述四个不同的设定参数分别代表所述闭合回路中的续流支路电阻值、总电阻值、总电感值和电源电压值的步骤包括；根据所述闭合回路的总电压计算关系式和所述负载电流值的特征，得到所述四个电压关系式；根据所述测试参数，计算所述四个电压关系式得到所述总电感值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述闭合回路的总电压计算关系式的和为零。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述负载电流值的特征为所述待测IGBT器件在关断瞬态下存在如下关系：iload＝ic+id其中所述iLoad为所述负载电流值，所述ic为所述待测IGBT器件的集电极关断电流值，所述id为续流支路电流值，所述为所述负载电流值的电流变化率。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述四个电压关系式中的每个电压关系式存在如下关系：其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐新灵，张喆，李现兵，张朋，武伟，林仲康，韩荣刚，石浩，田丽纷，张璧君，王亮，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网浙江省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11