【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件和电力电子变换器，特别涉及一种非对称布局igbt并联动静态均流母排优化方法。
技术介绍
1、近年来，电力电子变换器装置功率不断提升。出于成本、产品可替换性、器件性能稳定性等因素的考虑，往往采用多个低电压、小电流的igbt并联以代替单个高电压、大电流的igbt。采用器件并联虽然能够有效提高装置的输出电流等级，但会引起并联器件的电流均衡问题。在开关稳态导通过程中，各个并联支路之间存在的均流问题被称为静态均流问题。在开关开通和关断的暂态过程中，各个并联支路之间存在的均流问题被称为动态均流问题。无论是静态均流问题还是动态均流问题的存在，都会导致igbt模块并联运行时电流不一致，进而导致模块负荷分配不均匀，影响器件寿命，降低系统的稳定性。
2、为了改进igbt并联模块的均流特性，可以从igbt模块自身特性、门极驱动电路、外电路参数这三个方面开展优化。但是，igbt并联模块外电路设计是一项复杂的工作。为了确保所有暂态换流回路各并联支路之间的动态均流性能，以及所有稳态导通回路各并联支路之间的静态均流性能，一种有效的做法是开展对称布局。如专利cn112751496b《一种变流器》、专利cn112436737b《适用于分立器件并联和模块化应用的叠层母排结构》和专利cn109525126b《基于igbt并联均流的主回路拓扑结构》都开展了巧妙的全局性对称设计。但这些设计的适用性存在局限性。
3、首先，实际工程中由于拓扑形式复杂、相邻模块组件限位、igbt布置位置等因素的影响，外电路母排常常设计成非对称形
4、其次，正如专利cn109525126b《基于igbt并联均流的主回路拓扑结构》所提到的，现有技术往往更多关注动态均流特性。而igbt并联均流母排设计需要同时考虑动态均流特性和静态均流特性。动态均流和各个换流回路的杂散电感有关，静态均流和导通回路的电阻有关。不同换流回路、导通回路包含的母排不尽相同。
5、如何基于非对称布局的母排系统开展优化，有效改进各个工况下并联支路的动态均流性能和静态均流性能，是一个亟待解决的问题。
6、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决
技术介绍
存在的技术问题，为此，提供了一种非对称布局igbt并联动静态均流母排优化方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种非对称布局igbt并联动静态均流母排优化方法，包括以下步骤：
4、步骤1：分析拓扑电路下所有工况的换流回路和导通回路，并确定其包含的母排；
5、步骤2：统计各类母排分别对应的运行工况；
6、步骤3：基于最大解耦的原理，筛选出和运行工况耦合程度最大的母排，并对其进行结构优化；
7、步骤4：若还有其余母排种类，且母排种类大于2，则继续依照母排和运行工况耦合程度最大的优先解耦原则，依次进行解耦和结构优化；
8、步骤5：当仅余2类母排种类时，以优化自由度最小的母排为优先优化对象。
9、以下为本专利技术进一步限定的技术方案，在换流回路中，各个并联支路的杂散电感保持一致，以确保igbt并联动态均流性能；在导通回路中，各个并联支路的电阻保持一致，以确保igbt并联静态均流性能。
10、以下为本专利技术进一步限定的技术方案，所述拓扑电路为中点箝位三电平拓扑电路，所述中点箝位三电平拓扑电路包括电容、直流排、上并联igbt、过渡排、下并联igbt和交流排，所述电容和直流排相连接，所述直流排和上并联igbt相连接，所述上并联igbt和过渡排相连接，所述过渡排和下并联igbt相连接，所述下并联igbt和交流排相连接；
11、所述直流排包括正直流排、中直流排和负直流排，所述正直流排、中直流排和负直流排三者均和电容相连接，所述正直流排、中直流排和负直流排三者均和上并联igbt相连接；
12、所述过渡排包括正过渡排和负过渡排，所述正过渡排和负过渡排两者均和上并联igbt相连接，所述正过渡排和负过渡排两者均和下并联igbt相连接。
13、以下为本专利技术进一步限定的技术方案，所述中点箝位三电平拓扑电路具有4个换流回路；
14、换流回路1流经的母排是正直流排、正过渡排、负过渡排、中直流排；换流回路2流经的母排是中直流排、正过渡排、负过渡排、负直流排；换流回路3流经的母排是正直流排和中直流排；换流回路4流经的母排是中直流排和负直流排。
15、以下为本专利技术进一步限定的技术方案，所述中点箝位三电平拓扑电路具有2个导通回路；
16、导通回路1流经的母排是正直流排、正过渡排、交流排；导通回路2流经的母排是负直流排、负过渡排、交流排。
17、相对于现有技术，本专利技术具有如下技术效果：
18、相对于传统非对称布局下的igbt均流性能优化方法，难以同时兼顾动态均流优化和静态均流优化；本专利技术提高了各换流回路并联支路杂散电感一致性的同时，提高了各导通回路并联支路电阻一致性，从而有效改进不同工况下各个并联支路的动态均流特性和静态均流特性。
19、下面结合附图与实施例，对本专利技术进一步说明。
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1.一种非对称布局IGBT并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种非对称布局IGBT并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，在换流回路中，各个并联支路的杂散电感保持一致，以确保IGBT并联动态均流性能；在导通回路中，各个并联支路的电阻保持一致，以确保IGBT并联静态均流性能。
3.根据权利要求1所述的一种非对称布局IGBT并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，所述拓扑电路为中点箝位三电平拓扑电路，所述中点箝位三电平拓扑电路包括电容、直流排、上并联IGBT、过渡排、下并联IGBT和交流排，所述电容和直流排相连接，所述直流排和上并联IGBT相连接，所述上并联IGBT和过渡排相连接，所述过渡排和下并联IGBT相连接，所述下并联IGBT和交流排相连接；
4.根据权利要求3所述的一种非对称布局IGBT并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，所述中点箝位三电平拓扑电路具有4个换流回路；
5.根据权利要求3所述的一种非对称布局IGBT并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，所述中点箝位三电平拓扑电路具
...【技术特征摘要】
1.一种非对称布局igbt并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种非对称布局igbt并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，在换流回路中，各个并联支路的杂散电感保持一致，以确保igbt并联动态均流性能；在导通回路中，各个并联支路的电阻保持一致，以确保igbt并联静态均流性能。
3.根据权利要求1所述的一种非对称布局igbt并联动静态均流母排优化方法，其特征在于，所述拓扑电路为中点箝位三电平拓扑电路，所述中点箝位三电平拓扑电路包括电容、...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭陈仡，陈国栋，王贵成，王伟岸，王磊，
申请(专利权)人：上海电气集团输配电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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