基于结构的变流器母排杂散电感优化方法研究

针对大功率变流器功率开关关断时,由叠层母排杂散电感引起的瞬时高压问题,对叠层母排的杂散电感与其结构之间的关系进行了研究。利用Q3D软件对不同尺寸、开孔、开槽等母排常见的结构进行了建模与杂散电感提取,结合对母排中电流流通路径的分析,建立了不同母排结构与杂散电感大小之间的关系,提出了一种基于改善电流流通通道的低感母排结构优化方法。利用该方法对现有的一台有源电力滤波器母排进行了优化设计,采用双脉冲法实验对优化前后母排杂散电感进行了测量。研究结果表明,该优化方法可明显降低母排的杂散电感,并能有效地抑制功率开关关断瞬间所产生的电压冲击。

基于加权最小二乘的变流器杂散电感提取方法

在功率变流器中,由于线路杂散电感的存在,IGBT关断瞬间会产生电压尖峰并对整个电路性能产生较大影响。准确分析提取线路的杂散电感,可以优化变流器系统的设计并提升变流器运行的整体性能。针对IGBT关断过程中因电流变化率不易准确提取使得杂散电感计算不准的问题,提出一种基于加权最小二乘法来计算杂散电感的优化方法,并通过电容两侧布局的拓扑结构进行分析。仿真和实验结果表明,该方法可以提高IGBT关断电流变化率线性化提取的准确度,降低线路杂散电感的计算误差。

基于杂散电感的IGBT开关特性优化方法研究

针对大功率变流器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关特性中由杂散电感引起的关断电压尖峰问题,首先利用Simplorer软件对应用中的IGBT模块进行建模,搭建单桥臂仿真电路,通过对比在不同杂散电感下IGBT开通关断瞬时的电压与电流波形,对这一问题进行分析与研究,然后提出一种直流侧与电容组两端布局的优化方法,降低了线路杂散电感的总量,使IGBT关断特性中的电压尖峰得到了有效抑制,同时缩短了IGBT的开关时间。最后通过一套功率为1.3 MVA的三相两电平逆变器进行实验,实验与仿真结果的对比证明了该优化方法的有效性。