T型三电平工作过程

1、IGBT模块T型三电平拓扑换流过程分析及测试方法IGBT模块T字型-三电平电路拓扑和状态表：精选资料，欢迎下载T字型-三电平电路拓扑1） 拓扑中共有4只IGBT，4只二极管，还有电容组 C1和C2;假设正负母线电压均等，都是Vdc。2） 将T1，T2，T3，T4的状态用1和0分别表示，1表示开通，0表示关断。VgelVge2Vge3| Vge4 |j a 状态1100c010040110600102001130010201106010041100CT字型-三电平电路状态表1）状态米用16进制表示；2）稳定模态有3种：C, 6，3;3）死区状态有2种：4, 2。死区状态的切换用黄色部分表示。 状

2、态循环和电流流向： C 4 623264在该拓扑中，IGBT的所有开关状态的切换是循环的过程。C1在该拓扑中，电流的流向分为两种情况: 朝内-蓝色箭头所示； 朝外-红色箭头所示。由于这两种情况是对偶关系，所以在以下的分析中，我们假定电流流向朝外（红色箭头）状态 C-1100:状态 C-1100-状态 4-0100 :状态AC输出VdcVdcClT1=0D2T2=1 I701D3r-bHX ZI T3=oT4=QAC2SD4状态VceT10Vdc； 有关断 电压尖 峰T2100T30D3 续流T40Vdc状态 4-0100- 状态 6-0110 :电流路径:呛 JT2DL状态LUT102*Vdc

3、T20Vdct有关断 电压尖 峰-1T310T40D4状态 6-0110- 状态 2-0010 :续流电流路径:Vdc1y -1ci状态 2-0010- 状态 3-0011 :状态VceT102*VdcT20VdcT310-1D4 续流AC 输出T4 11r1VdcC2电流路径:D2 XT2=nT1=0AC14=1状态AC 输出T102*VdcT20Vdc-1T310状态 3-0011- 状态 2-0010 :T4 0 D4续流电流路径:%1HL状态 2-0010- 状态 6-0110 :反向 恢复反向恢复电流路径土01 色 727304亠门蓝色衣小植态电流状态 6-0110- 状态 4-01

4、00 :状态 Vce AC输出T1 0 Vdc汨” +T2-D3-L01XOT2OT3O3向复 D反恢-T4O状态 4-0100- 状态 C-1100 :反向恢复电流路悴； 纟 I 住TJT1一 D2-D2: 临色农示税念电流小结：经过以上对三电平拓扑中每个切换过程的分析，可以得出如下结论：IGBT部分：1) 电流朝外流时：T1(C-4)，T2(6-2)在关断时会有电压尖峰。2) 电流朝内流时：T3(6-4) ，T4(3-2)在关断时会有电压尖峰。3) T1T4在关断时产生的电压尖峰，都是基于半个母线电压Vdc。但是由于T1管和T4管的阻断电压高， 所以T1管和T4管的关断电压应力风险相对较低

5、；而 T2管和T3管是低压管，所以T2管和T3管的关断电 压应力相对较大，这点需要特别注意。二极管部分：1) 电流朝外流时：D3, D4有续流。D3(4-C)，D4(2-6)反向恢复。2) 电流朝内流时：D1，D2有续流。D1(4-6)，D2(2-3)反向恢复。3) 高阻断电压D1管和D4管在反向恢复时，是基于半个母线电压Vdc,所以产生的峰值功率也相对较小； 但是D2管和D3管由于阻断电压较低， 在基于半个母线电压 Vdc反向恢复时，产生的峰值功率会相对较大, 这点需要特别注意。1）经过以上分析，我们知道T字型-三电平拓扑中四只IGBT都会存在关断电压尖峰，四只二极管都存在反 向恢复行为。2

6、）为了确保系统中所有器件的安全性，我们需要利用双脉冲测试对各个器件进行评估。双脉冲测试-T3&D1:CtT2=0FF|T1=OFFD32ACT4=DFF1）在“ 1”和“AC之间加入电感L。2）T1，T2，T4 常关。3）给T3管发双脉冲。4）用示波器观测T3管的开关行为，和D1管的反向恢复行为。5）蓝色路径表示IGBT电流。6）绿色路径代表二极管续流电流。双脉冲测试-T1 &D3:1）在“ 0”和“AC之间加入电感Lo2）T3，T4常关，T2常开。3）给T1管发双脉冲。4）用示波器观测T1管的开关行为，和D3管的反向恢复行为。5）蓝色路径表示IGBT电流。6）绿色路径代表二极管续流电流。双脉

7、冲测试-T2&D4:1）在“ AC”和“ -1之间加入电感L。2）T1, T3, T4 常关。3）给T2管发双脉冲。4）用示波器观测T2管的开关行为，和D4管的反向恢复行为。5）蓝色路径表示IGBT电流。6）绿色路径代表二极管续流电流。双脉冲测试-T4&D2:1VdcT2=OFFlFFI T3=ONAC匚2VdcZS041）在“ 0”和“AC之间加入电感Lo2）T1和T2常关，T3常开。3）给T4管发双脉冲。4）用示波器观测T4管的开关行为，和D2管的反向恢复行为。5）蓝色路径表示IGBT电流。6）绿色路径代表二极管续流电流。短路测试:VdcFD2甘 XD3V ZT1KT-ACT2T3VdcT42&D4 kJ短路测试的测评，按照短路电流从高电位至低电位的流向，我们把短路测试分为如下三种:1， 1-0 2， 0-1 3，1-1短路测试1-01)Capper在1和AC之间加入“短粗”的铜排。2)T1管常关，T2管常关，T4管常关，给T3管发单脉冲。3)用示波器观察T3管的退饱和行为和驱动板短路保护功能。短路测试0-1ClVdtVcfcD2D3 r-N V1)AClT3=0FFT4-OFFTWOFFCopier在AC和-1之间加入“短粗”的铜排。2)T1管常关，T3管常关，T4管常关，给T2管发单脉冲。3)用示波器观察T2管的退饱和行为和