[發明專利]RC-IGBT開關脈沖控制

有效

• 申請號: 201380075378.1
• 申請日: 2013-04-05
• 公開（公告）號: CN105324939B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: A·洛克蘭茨;K·尼爾森;Y·姜-赫夫納;C·斯約伯格;L·德夫納斯;W·范-德-默韋
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H03K17/18
• 分類號: H03K17/18;H03K17/567;H03K17/687
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張金金,姜甜

1.一種控制串聯電連接的第一和第二反向導通絕緣柵雙極晶體管RC-IGBT（S₁；S₂）的方法，其中：

將所述第一RC-IGBT（S₁）的集電極（C₁）電連接到直流DC電壓源（C）的正極，并且將所述第二RC-IGBT（S₂）的發射極（E₂）電連接到所述DC電壓源（C）的負極；以及

將所述第一RC-IGBT（S₁）的發射極（E₁）電連接到所述第二RC-IGBT（S₂）的集電極（C₂）以形成交流AC端子（A），

所述方法包括：

比較所述AC端子上的輸出電流的幅度與所選非零閾值，其中所選非零閾值指示所述輸出電流的方向是否要在近期改變；以及

將柵極電壓應用到所述第一和第二RC-IGBT的相應的柵極（G₁；G₂），其中基于在所述AC端子上輸出電流的方向、所述AC端子上的輸出電流的幅度與所選非零閾值的比較以及基于指示相應RC-IGBT的目標導通和關斷時刻的命令信號（Cmd）而控制所述柵極電壓，

其中如果所述比較指示所述AC端子上的輸出電流的幅度超出所選非零閾值，并且所述輸出電流的方向指示所述RC-IGBT其中之一工作在IGBT模式并且另一個RC-IGBT工作在二極管模式，則在由所述命令信號（Cmd）指示的相應的目標導通和關斷時刻期間將高電平和低電平柵極電壓脈沖分別應用到工作在IGBT模式的所述RC-IGBT。

2.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

如果所述比較指示所述AC端子（A）上的輸出電流的幅度超過所選非零閾值并且所述輸出電流的方向指示所述RC-IGBT其中之一工作在IGBT模式而另一個RC-IGBT工作在二極管模式，

除了在由所述命令信號（Cmd）所指示的該另一個RC-IGBT的目標關斷時刻之前的時間段（δ₂）期間之外，將低電平柵極電壓應用到該另一個RC-IGBT并且維持該低電平柵極電壓，在該時間段期間將高電平柵極電壓脈沖應用到該另一個RC-IGBT。

3.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

如果所述比較指示所述AC端子（A）上的輸出電流的幅度超過所選非零閾值并且所述輸出電流的方向指示所述RC-IGBT其中之一工作在IGBT模式而另一個RC-IGBT工作在二極管模式，

將低電平柵極電壓應用到該另一個RC-IGBT并且維持該低電平柵極電壓，而不顧由所述命令信號（Cmd）所指示的該另一個RC-IGBT的任何目標導通或關斷時刻。

4.如權利要求2或3所述的方法，進一步包括：

如果所述比較指示所述AC端子（A）上的輸出電流的幅度未超過所選非零閾值，

在由所述命令信號（Cmd）所指示的相應RC-IGBT的相應目標導通和關斷時刻期間，將高電平和低電平柵極電壓脈沖分別應用到兩個RC-IGBT。

5.如權利要求1－3中的任一項所述的方法，其中，柵極電壓應用到所述第一和第二RC-IGBT（S₁，S₂），使得由消隱時間（δ₁）分隔所述高電平柵極電壓到所述RC-IGBT其中之一的應用以及所述高電平柵極電壓到另一個RC-IGBT的應用，在所述消隱時間期間所述低電平柵極電壓應用到兩個所述RC-IGBT。

6.如權利要求1－3中的任一項所述的方法，其中，所述DC電壓源是能量存儲元件（C）。

7.如權利要求1－3中的任一項所述的方法，其中，所述第一和所述第二RC-IGBT在半橋配置中或者包含在全橋配置中，并且電連接到存儲元件。

8.如權利要求1－3中的任一項所述的方法，其中，所述第一和所述第二RC-IGBT（S₁，S₂）包含在級聯單元的支路的單元中，并且其中通過測量通過所述支路的電流獲得在所述AC端子（A）上的輸出電流的測量。