T型三電平工作過程21

第頁IGBT模塊T型三電平拓撲換流過程分析及測試方法IGBT模塊T字型-三電平電路拓撲和狀態(tài)表：T字型-三電平電路拓撲

1〕拓撲中共有4只IGBT，4只二極管，還有電容組C1和C2；假設(shè)正負母線電壓均等，都是Vdc。

2〕將T1，T2，T3，T4的狀態(tài)用1和0分別表示，1表示開通，0表示關(guān)斷。T字型-三電平電路狀態(tài)表

1〕狀態(tài)采用16進制表示；

2〕穩(wěn)定模態(tài)有3種：C，6，3；

3〕死區(qū)狀態(tài)有2種：4，2。死區(qū)狀態(tài)的切換用黃色局部表示。

狀態(tài)循環(huán)和電流流向：在該拓撲中，IGBT的所有開關(guān)狀態(tài)的切換是循環(huán)的過程。在該拓撲中，電流的流向分為兩種情況：

朝內(nèi)-藍色箭頭所示；

朝外-紅色箭頭所示。

由于這兩種情況是對偶關(guān)系，所以在以下的分析中，我們假定電流流向朝外〔紅色箭頭〕。

狀態(tài)C-1100：狀態(tài)C-1100-->狀態(tài)4-0100：狀態(tài)4-0100-->狀態(tài)6-0110：狀態(tài)6-0110-->狀態(tài)2-0010：狀態(tài)2-0010-->狀態(tài)3-0011：狀態(tài)3-0011-->狀態(tài)2-0010：狀態(tài)2-0010-->狀態(tài)6-0110：狀態(tài)6-0110-->狀態(tài)4-0100：狀態(tài)4-0100-->狀態(tài)C-1100：小結(jié)：

經(jīng)過以上對三電平拓撲中每個切換過程的分析，可以得出如下結(jié)論：

IGBT局部：

1〕電流朝外流時：T1(C-->4)，T2(6-->2)在關(guān)斷時會有電壓尖峰。

2〕電流朝內(nèi)流時：T3(6-->4)，T4(3-->2)在關(guān)斷時會有電壓尖峰。

3〕T1~T4在關(guān)斷時產(chǎn)生的電壓尖峰，都是基于半個母線電壓Vdc。但是由于T1管和T4管的阻斷電壓高，所以T1管和T4管的關(guān)斷電壓應(yīng)力風(fēng)險相對較低；而T2管和T3管是低壓管，所以T2管和T3管的關(guān)斷電壓應(yīng)力相對較大，這點需要特別注意。二極管局部：

1〕電流朝外流時：D3，D4有續(xù)流。D3(4-->C)，D4(2-->6)反向恢復(fù)。

2〕電流朝內(nèi)流時：D1，D2有續(xù)流。D1(4-->6)，D2(2-->3)反向恢復(fù)。

3〕高阻斷電壓D1管和D4管在反向恢復(fù)時，是基于半個母線電壓Vdc，所以產(chǎn)生的峰值功率也相對較??；但是D2管和D3管由于阻斷電壓較低，在基于半個母線電壓Vdc反向恢復(fù)時，產(chǎn)生的峰值功率會相對較大，這點需要特別注意。

雙脈沖測試：1〕經(jīng)過以上分析，我們知道T字型-三電平拓撲中四只IGBT都會存在關(guān)斷電壓尖峰，四只二極管都存在反向恢復(fù)行為。

2〕為了確保系統(tǒng)中所有器件的平安性，我們需要利用雙脈沖測試對各個器件進展評估。

雙脈沖測試-T3&D1：1〕在“1”和“1〕在“0”和“1〕在“AC〞和“-1"之間參加電感L。

2〕T1，T3，T4常關(guān)。

3〕給T2管發(fā)雙脈沖。

4〕用示波器觀測T2管的開關(guān)行為，和D4管的反向恢復(fù)行為。

5〕藍色路徑表示IGBT電流。

6〕綠色路徑代表二極管續(xù)流電流。

雙脈沖測試-T4&D2：1〕在“0”和“短路測試的測評，按照短路電流從高電位至低電位的流向，我們把短路測試分為如下三種：

1，"1"-->"0"

2，"0"-->"-1"

3，"1"-->"-1"

短路測試"1"-->"0"：1〕在"1"和"AC"之間參加“短粗〞的銅排。

2〕T1管常關(guān)，T2管常關(guān)，T4管常關(guān)，給T3管發(fā)單脈沖。

3〕用示波器觀察T3管的退飽和行為和驅(qū)動板短路保護功能。

短路測試"0"-->"-1"：1〕在"AC"和"-1"之間參加“短粗〞的銅排。

2〕T1管常關(guān)，T3管常關(guān)，T4管常關(guān)，給T2管發(fā)單脈沖。

3〕用示波器觀察T2管的退飽和行為和驅(qū)動板短路保護功能。

短路測試"1"-->"-1"：1〕在