igbt模塊串聯平衡穩壓系統設計之實驗證實

2021-06-30

按照前邊所講有源自適應電壓平衡控制策略，研發igbt模塊智能驅動板如下圖所示。igbt模塊智能驅動板實際包含有源自適應電壓平衡控制、故障保護、通訊編碼、高位取能等作用。
借助FPGA編程設計參考電壓波型，如下圖所示。預斷開時長初值為4μs，預斷開平臺幅值1.5V，主斷開時長初值為1μs，鉗位電壓幅值7V，預開通時長初值為3μs，預開通平臺幅值4V，主斷開時長初值為2μs。
對2個igbt模塊串連展開實驗測驗，實驗線路選用無源逆變電路，實際參數如下所示：直流電壓1000V，負載電流400A，igbt模塊開關頻率1050Hz。參考電壓參數：預斷開平臺時長4μs，預斷開平臺幅值1.5V，主斷開時長1μs，鉗位電壓幅值7V，預開通平臺時長3μs，預開通平臺幅值4V，主開通時長1μs。

實驗結論如圖4-22所顯示，斷開階段igbt模塊經過2μs斷開延遲后，2個igbt模塊可以很快跟著參考電壓波型，串連igbt模塊電壓平衡性不錯，但這時因為預斷開時長較長，因此igbt模塊斷開耗損也較大，為390mJ。
前邊分析得知，預開關平臺是用于填補igbt模塊開關延遲不一致造成的電壓不平衡，而過長平臺時間可能造成igbt模塊開關損耗增加，而對igbt模塊串連均壓卻顯得毫無意義。當選用有源自適應電壓平衡控制策略時，Vref預斷開時長顯著降低，由4μs降至3μs，這時igbt模塊斷開耗損則由390mJ降至350mJ。
另外有源自適應電壓平衡控制策略在主斷開階段，按照igbt模塊電壓跟著情況調整dv/dt，主斷開時長由預設的1μs降至0.4μs，igbt模塊斷開dv/dt則由500V/μs提高到850V/μs，因此在確保igbt模塊電壓平衡的基礎上，igbt模塊斷開耗損降至了240mJ。
憑借實驗得知，有源自適應電壓平衡控制可以提升Vref，igbt模塊串聯電壓平衡度在準許等區域內，提升 igbt模塊開關速率，減低igbt模塊開關損耗。
以上就是傳承電子對IGBT串聯平衡穩壓系統設計之實驗證實的介紹，傳承電子是一家以電力電子為專業領域的功率半導體模塊制造商，為眾多的企業公司提供功率半導體模塊的定制、生產和加工，同時還給眾多公司提供來料代工或貼牌加工業務。主要產品為各種封裝形式的絕緣式和非絕緣式功率半導體模塊、各種標準和非標準的功率半導體模塊等。

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