一种兼顾过电压抑制和均流性能的制造技术

本发明专利技术涉及一种兼顾过电压抑制和均流性能的

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾过电压抑制和均流性能的IGBT模块并联电路及控制方法


[0001]本专利技术属于电力设备
，具体涉及一种兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路及控制方法
。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的快速发展和应用，采用绝缘栅双极性晶闸管
(insulated gate bipolar transistor,IGBT)
的大功率电力电子设备广泛应用于柔性直流传输
、
交直流变换和高压直流断路器等场合，面向直流断路器
10kA
及以上的开断电流要求，由于单个
IGBT
器件的最大额定电流仅有数百安，常通过将器件或模块串并联来满足高电压
、
大电流等应用场景要求
。
[0003]由于极间电容和阈值电压等自身参数以及驱动信号和寄生电感等外部参数不一致等因素的影响，在大电流应用场合，并联
IGBTs
工作时很难实现同时关断，即存在电流分配不均，导致系统稳定性降低的问题
。
[0004]目前针对并联
IGBTs
的相关研究主要集中在单个模块内部的
IGBT
并联问题以及换流器内部模块并联问题，并对其均流问题提出解决措施，如有源栅极驱动
、
共用驱动板
、
改进缓冲电路等，但是混合式直流断路器内部单个
IGBT
功率模块开断电流可达数千安，其内部的缓冲支路与换流器内部的缓冲支路有较大差异，因此提出的均流措施不适用于混合式直流断路器内部并联
IGBTs
的均流问题；且在之前的研究中，通常仅考虑功率回路寄生电感或驱动回路杂散电感，对于并联支路寄生电感考虑较少
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路及控制方法
。
[0006]本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路，其特征在于：包括并联支路第一电感
L1、
第二电感
L2、
第一
IGBT
模块
T1及第二
IGBT
模块
T2，所述并联支路第一电感
L1、
第二电感
L2用于增强并联
IGBT
模块的均流性能；所述第一
IGBT
模块
T1及第二
IGBT
模块
T2用于抑制
IGBT
关断过电压；
[0008]所述第一
IGBT
模块
T1由
IGBT1和第一缓冲保护电路
SC1并联构成，所述第一缓冲保护电路
SC1由第一电阻
R1、
第一电容
C1串联后与第一避雷器
mov1并联构成；
[0009]所述第二
IGBT
模块
T2由
IGBT2和第二缓冲保护电路
SC2并联构成，所述第二缓冲保护电路
SC2由第二电阻
R2、
第二电容
C2串联后与第二避雷器
mov2并联构成
。
[0010]而且，所述并联支路第一电感
L1与第二电感
L2的流经电流相同
。
[0011]而且，所述并联支路第一电感
L1与第二电感
L2的取值依据为
[0012]其中：
u
mov
为避雷器残余电压；
[0013]L
为
L1+L2的取值；
[0014]Δ
T
为
T1和
T2关断时间差；
[0015]Δ
I
为允许
T1和
T2间电流转移的最大值；
[0016]当
T1和
T2关断不同步时，
L1+L2抑制电流从先关断器件转移至后关断器件，
。
[0017]而且，所述
IGBT1和第一缓冲保护电路
SC1及
IGBT2和第二缓冲保护电路
SC2在满足安装位置的前提下并排连接
。
[0018]一种兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路的控制方法，其特征在于：当
T1和
T2关断不同步时，
[0019]电流由
IGBT1和
IGBT2导通；当
T1先关断
、T2后关断时，电流由
IGBT1
转移至第一缓冲保护电路
SC1；
T2未关断，电流由第一缓冲保护电路
SC1转移至
T2中的
IGBT2，
T1和
T2间不均流，并联支路第一电感
L1与第二电感
L2抑制该转移过程；
T2后关断，电流由
IGBT2转移至第一缓冲保护电路
SC2。
[0020]本专利技术的优点和有益效果为：
[0021]1、
本专利技术的兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路及控制方法，并联支路第一电感
L1、
第二电感
L2可增强并联
IGBT
模块的均流性能；第一
IGBT
模块
T1及第二
IGBT
模块
T2可抑制
IGBT
关断过电压
.
[0022]2、
本专利技术的兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路及控制方法，通过将
IGBT
功率器件与缓冲保护电路
SC
就近安装，可以抑制
IGBT
的关断过电压
。
[0023]3、
本专利技术的兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路及控制方法，当由于
IGBT
模块关断不同步导致电流由先关断模块转移至后关断模块时，可以通过
L1+L2自动实现动态电流均衡
。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的的电路图；
[0025]图2为本专利技术实施例的电路结构示意图；
[0026]图
3a)
为本专利技术实施例的电压波形图，图
3b)
为本专利技术实施例的电流波形图
。
具体实施方式
[0027]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围
。
[0028]如图
1、2
所示，将本专利技术兼顾过电压抑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路，其特征在于：包括并联支路第一电感
L1、
第二电感
L2、
第一
IGBT
模块
T1及第二
IGBT
模块
T2，所述并联支路第一电感
L1、
第二电感
L2用于增强并联
IGBT
模块的均流性能；所述第一
IGBT
模块
T1及第二
IGBT
模块
T2用于抑制
IGBT
关断过电压；所述第一
IGBT
模块
T1由
IGBT1和第一缓冲保护电路
SC1并联构成，所述第一缓冲保护电路
SC1由第一电阻
R1、
第一电容
C1串联后与第一避雷器
mov1并联构成；所述第二
IGBT
模块
T2由
IGBT2和第二缓冲保护电路
SC2并联构成，所述第二缓冲保护电路
SC2由第二电阻
R2、
第二电容
C2串联后与第二避雷器
mov2并联构成
。2.
根据权利要求1所述的兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路，其特征在于：所述并联支路第一电感
L1与第二电感
L2的流经电流相同
。3.
根据权利要求1所述的兼顾过电压抑制和均流性能的
IGBT
模块并联电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨赫，温伟杰，郗晓光，李斌，靳鹤志，范伟，于桂华，柯贤杨，梁界飞，周楠，
申请(专利权)人：天津大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：