igbt模块有源自适应电压平衡控制方法
2021-06-28
igbt模块开关环节中的延迟时间td及电压变化率dv/dt,如公式(1)(2)所显示
当中:CGE为igbt模块栅射极电容;CGC为igbt模块集射极电容;VGE(th)为栅极阈值电压;IC为集电极电流;Gm为元器件的跨导;RG为栅极电阻;Lg为电路总杂散电感;RL为电路负载等效电阻。
利用调整igbt模块栅极电压,能够有效地控制igbt模块开关环节中的时间延迟td及电压变化率dv/dt,达到igbt模块串联电压平衡。有文献提出的有源电压控制,利用闭环控制让igbt模块集射极电压VCE迅速追随参照电压Vref。当igbt模块端电压高过给出电压时,形成正门极电压信号导通igbt模块;当igbt模块端电压低于给出电压时,形成负门极电压信号断开igbt模块,利用这种闭环控制可使与igbt模块集射级电压能迅速追随Vref。
Vref分为预关断、主关断、断态、预开通、主开通及通态6个阶段,运用公式得知,Vref不同阶段参数的设计将直接影响igbt模块串联电压平衡度及开关损耗。预开关及主开关時间越长,igbt模块电压平衡控制度越高,但igbt模块开关损耗则相对增加;若预开关及主开关時间过短,则igbt模块电压平衡度则较差。所以必须在开关损耗与igbt模块串联电压平衡度中找到合适的Vref。
有源自适应电压平衡控制策略,在有源电压控制基本上通过igbt模块串联电压平衡度提升Vref,如下图所示有源自适应电压平衡控制具体由2个闭环反馈线路组成:igbt模块集射级电压闭环控制igbt模块集电极-发射极电压Vce迅速追随参照电压Vref;igbt模块集电极-发射极电压闭环提升参照波型Vref的预开关及主开关時间,提升示意图如下图所示。
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有源自适应电压平衡控制策略,在有源电压控制基本上通过igbt模块串联电压平衡度提升Vref,如下图所示有源自适应电压平衡控制具体由2个闭环反馈线路组成:igbt模块集射级电压闭环控制igbt模块集电极-发射极电压Vce迅速追随参照电压Vref;igbt模块集电极-发射极电压闭环提升参照波型Vref的预开关及主开关時间,提升示意图如下图所示。
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