大電流IGBT模塊開關不良特性分析與改進方法研究.pdf

1、隨著大規(guī)模新能源接入的快速發(fā)展，人類對于環(huán)境、供電質量要求的日益提高，以絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)為代表的新一代高壓大功率電力電子器件及其新一代換流技術成為未來高壓大功率電力電子技術的重要發(fā)展方向。而IGBT換流閥模塊是組成電壓源換流器的基本單元，因此，為了研發(fā)性能更優(yōu)的新一代電力電子技術與裝置，需要對IGBT換流閥模塊進行研究。
　　在IGBT換流閥模塊的應用中，大電流IGBT換流閥模塊，其開關過程中的不良特性的不利影響將變

2、得尤其突出，這些不良特性主要包括因串聯(lián)應用時需要的吸收回路、續(xù)流用二極管、模塊內部的雜散電感電容造成的開關過程電壓電流過沖與損耗;嚴重的過壓過流現(xiàn)象使IGBT超過安全工作區(qū)運行，進而導致IGBT損壞。對于上面所指出的這些問題，本文進行了以下的工作:
　　分析和總結了IGBT模塊的特性及開關過程，包括靜態(tài)、動態(tài)特征，柵極電荷效應，對IGBT的擎住效應和安全工作區(qū)的概念進行了匯總。介紹了構成大電流IGBT換流閥模塊中普遍存在的雜散參數

3、和必要的相關附屬電路。
　　針對大電流IGBT換流閥模塊開關過程的影響因素的產生與影響機理進行了詳細的理論分析，在saber中搭建大電流IGBT換流閥模塊的仿真模型，對各個因素具體的影響效果進行了仿真實驗，說明了這些大電流IGBT換流閥模塊開關過程的不良影響和嚴重危害。
　　給出了一種針對大電流IGBT開關不良特性的優(yōu)化參考波形的有源電壓控制改進方法，并進行了saber仿真實驗，最后進行了實驗驗證。仿真與實驗結果表明該方法實