T型三电平换流过程

优质资料优质资料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:丁字型-三电平电路拓扑1）拓扑中共有4只28「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）将口，丁2,丁3,丁4的状态用1和0分别表示，1表示开通，0表示关断。T字型-三电平电路状态表1）状态采用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。状态循环和电流流向：

在该拓扑中，28丁的所有开关状态的切换是循环的过程。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：电流路径，状态"1100--＞状态4-0100：状态VeeAC输出状态VeeAC输出也流路径：”0〃-T2fD3-LT10Vdc；有关断电压尖

峰TOC\o"1-5"\h\zT2 1 ° 0T3 0 D3续流T4 0 Vdc状态4-0100--＞状态6-0110：

状态VeeAC输出状态VeeAC输出有关断电压尖

峰TOC\o"1-5"\h\zT2 1 ° 0T3 0 D3续流T4 0 Vdc也流路径：”0〃-T2fD3-也流路径：”0〃-T2fD3-L有关断续流状态2-0010--＞状态3-0011：电压尖状态3-0011--＞状态2-0010：状态2-0010--＞状态6-0110：状态6-0110--＞状态4-0100：反向恢复电流路径：红色'O」T2-D34D4—F"；蓝色表示稳态电流状态VeeAC状态VeeAC输出TOC\o"1-5"\h\zT1 0 VdcT2 1 0T3 0 D3 °续流T4 0 Vdc电流路径:一T2一D3fL状态4-0100--＞状态C-1100：

2*VdcT40反向恢复电流路竹，红色"1"-T1-D3-D2-蓝色表示稳态电流2*VdcT40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：28丁部分：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)T1〜丁4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；而丁2管和丁3管是低压管，所以丁2管和丁3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；但是口2管和口3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。双脉冲测试：

1）经过以上分析，我们知道丁字型-三电平拓扑中四只28丁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）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&D1：1）在“1”和2。之间加入电感L。2）T1,T2,T4常关。3）给T3管发双脉冲。4）用示波器观测丁3管的开关行为，和口1管的反向恢复行为。5）蓝色路径表示28丁电流。6）绿色路径代表二极管续流电流。双脉冲测试-T1&D3：

1)在“0”和工。之间加入电感L。2)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，和口3管的反向恢复行为。5)蓝色路径表示28丁电流。6)绿色路径代表二极管续流电流。双脉冲测试-T2&D4：

1）在2广和"-11之间加入电感L。2）T1,T3,T4常关。3）给T2管发双脉冲。4）用示波器观测丁2管的开关行为，和口4管的反向恢复行为。5）蓝色路径表示28丁电流。6）绿色路径代表二极管续流电流。双脉冲测试-T4&D2：

1)在“0”和工。之间加入电感L。2)T1和丁2常关，T3常开。3)给丁4管发双脉冲。4)用示波器观测丁4管的开关行为，和口2管的反向恢复行为。5)蓝色路径表示28丁电流。6)绿色路径代表二极管续流电流。短路测试：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"-->"0"：1）在"1"和力。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）用示波器观察丁3管的退饱和行为和驱动板短路保护功能。短路测试"0"-->"-1"：T1=OFF|CoppeT1=OFF|Coppe1）在力。1和11-11之间加入“短粗”的铜排。2）T1管常关，丁3管常关，丁4管常关，给丁2管发单脉冲。3）用示波器观察丁2管的退饱和行为和驱动板短路保护功能。短路测