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压接型IGBT串联技术研究

发布时间:2018-11-28 13:26
【摘要】:在压接型IGBT(Insulation Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)串联电路中,探求通用性强、操作简单、均压效果好的均压措施,设计隔离电压等级更高的驱动隔离电源,是现阶段需要解决的两个关键难题。本文通过理论分析、仿真验证和实验研究相结合的方法,对压接型IGBT串联技术进行了系统研究,主要工作如下:1.利用Saber软件搭建IGBT串联仿真电路,结合理论分析,系统研究了门极驱动电阻和门极驱动信号等因素对IGBT串联电路均压的影响,揭示了门极驱动电阻、门极驱动信号等因素与IGBT开通关断阶段集电极电压之间的关系;2.针对有源电压控制法参考电压波形不易生成且通用性差的现状,提出了一种自动生成参考电压波形的自适应均压法,在工作1的基础上,利用Saber软件搭建了自适应均压电路,仿真结果表明了自适应均压法具有良好的均压效果。该方法无需提前设置参考电压波形,通用性强,操作方便,具有良好的应用前景;3.设计了一款20k V隔离电压等级的驱动隔离电源,针对该电源的多个参数探索了更全面的设计方法,对驱动隔离电源进行了初步试验验证,试验结果表明了驱动隔离电源满足20k V电压等级的IGBT串联电路的需求;4.针对10k V压接型IGBT串联型电压源换流阀进行了试验研究,该换流阀应用了本文设计的自适应均压电路和驱动隔离电源,试验结果表明,自适应均压电路具有良好的均压效果,驱动隔离电源可以保证IGBT串联型换流阀可靠运行,验证了压接型IGBT串联自适应均压法和驱动隔离电源的可行性。
[Abstract]:In the series circuit of voltage-connected IGBT (Insulation Gate Bipolar Transistor, insulated gate bipolar transistor, this paper explores the voltage equalizing measures with strong generality, simple operation and good voltage sharing effect, and designs the drive and isolation power supply with higher isolation voltage level. These are two key problems that need to be solved at this stage. Through theoretical analysis, simulation and experimental research, this paper systematically studies the series technology of IGBT. The main work is as follows: 1. The IGBT series simulation circuit is built by using Saber software. Combined with theoretical analysis, the effects of gate drive resistance and gate drive signal on the voltage sharing of IGBT series circuit are systematically studied, and the gate drive resistance is revealed. The relationship between gate driving signal and collector voltage in IGBT turn-off stage; 2. In view of the current situation that the reference voltage waveform of active voltage control method is not easy to generate and its generality is poor, an adaptive voltage equalization method is proposed to generate the reference voltage waveform automatically. Based on the work 1, an adaptive voltage sharing circuit is built by using Saber software. The simulation results show that the adaptive equalization method has a good effect. This method does not need to set the reference voltage waveform in advance, has strong universality, convenient operation, and has a good application prospect. 3. A drive isolation power supply with 20kV isolation voltage level is designed, and a more comprehensive design method is explored for several parameters of the power supply, and the preliminary test is carried out to verify the driving isolation power supply. The experimental results show that the drive isolation power supply can meet the requirements of 20kV IGBT series circuit. 4. An experimental study on 10kV voltage-connected IGBT series voltage source converter valve is carried out. The adaptive voltage sharing circuit and the driving isolation power supply are used in the converter valve. The test results show that the adaptive voltage equalizing circuit has a good voltage equalizing effect. The driving isolation power can ensure the reliable operation of the IGBT series converter valve, which verifies the feasibility of the pressure-connected IGBT series adaptive equalization method and the drive isolation power supply.
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN322.8

【参考文献】

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本文编号:2362954

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