[發明專利]三電平IGBT模塊的測試方法、切換電路及裝置

有效

• 申請號: 201510314314.3
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN104931795B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 徐鵬;姜鑫
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R19/00
• 代理公司: 北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙)11461
• 代理人: 羅延紅,楊移

技術領域

本發明涉及風電技術領域，尤其涉及一種三電平IGBT模塊的測試 方法、切換電路及裝置。

背景技術

三電平拓撲是中壓三電平變流器的重要組成部分，三電平IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊中IGBT 的開通關斷性能對變流器有重要的影響。伴隨著IGBT模塊開通關斷性 能的提升，仍會出現一些不利影響，例如開通關斷會出現斜率較大的開 通電流和關斷電流，若此電流加載到直流母排雜散電感和各連接排雜散 電感上，將會感生較大的過電壓，過電壓與母線電壓疊加并作用到IGBT 及IGBT的反并聯二級管上，進而造成IGBT和二極管過壓損壞，因此， 測試三電平拓撲的各個連接排和正負母排的雜散電感具有重要的意義。

然而，現有技術僅有關于正負母排雜散電感的測試，尚無各個連接 排的測試，此外，掌握換流回路雜散電感的數值，可推斷出IGBT在各 種工況的過壓情況，同時，分析二極管的反向恢復特性在換流過程中起 著舉足輕重的作用，這些都可為產品初期設計提供重要的數據基礎和技 術支撐。

發明內容

本發明實施例的目的在于，提供一種三電平IGBT模塊的測試方法、 切換電路及裝置，能夠方便、準確地測試出三電平IGBT模塊各個連接 排的雜散電感，從而便于根據測試情況推斷三電平IGBT模塊在各種工 況下的過壓水平。

為實現上述發明目的，本發明的實施例提供了一種三電平IGBT模 塊的測試方法，所述三電平IGBT模塊包括第一IGBT、第二IGBT、第 三IGBT和第四IGBT，第一直流支撐電容、第二直流支撐電容、第一 鉗位二極管、第二鉗位二極管，其中，第一IGBT和正母排端之間的連 接排為第一連接排，第一鉗位二極管和第一IGBT之間的連接排為第二 連接排，第二鉗位二極管和第四IGBT之間的連接排為第三連接排，第 四IGBT和負母排端之間的連接排為第四連接排，第一鉗位二極管和母 排中點端之間的連接排為第五連接排，所述測試方法包括：

將續流電抗器連接于交流輸出端和負母排端之間，進行如下處理：

控制第一IGBT和第四IGBT持續關斷，第三IGBT持續開通，第 二IGBT工作在脈沖信號下，所述脈沖信號至少包括用于驅動IGBT開 通的開通電平信號和用于驅動IGBT關斷的關斷電平信號；

當第二IGBT開通時，對由第一鉗位二極管、第二IGBT、續流電 抗器和第二直流支撐電容組成的第一換流回路進行電壓及電流檢測，計 算得到第五連接排和第二連接排的雜散電感之和，以及第五連接排和第 四連接排的雜散電感之和；

將續流電抗器連接于交流輸出端和正母排端之間，進行如下處理：

控制第一IGBT和第四IGBT持續關斷，第二IGBT持續開通，第 三IGBT工作在所述脈沖信號下；

當第三IGBT開通時，對由第一直流支撐電容、續流電抗器、第三 IGBT和第二鉗位二極管組成的第二換流回路進行電壓及電流檢測，計 算得到第五連接排和第三連接排的雜散電感之和，以及第五連接排和第 一連接排的雜散電感之和；

將續流電抗器連接于交流輸出端和母排中點端之間，進行如下處理：

控制第三IGBT和第四IGBT持續關斷，第二IGBT持續開通，第 一IGBT工作在所述脈沖信號下；

當第一IGBT開通時，對由第一直流支撐電容、第一IGBT、第二 IGBT和續流電抗器組成的第三換流回路進行電壓及電流檢測，計算得 到第五連接排的雜散電感；

根據所述第五連接排和第二連接排的雜散電感之和、第五連接排和 第四連接排的雜散電感之和、第五連接排和第三連接排的雜散電感之和、 第五連接排和第一連接排的雜散電感之和以及第五連接排的雜散電感， 計算得到各個連接排的雜散電感。

本發明的實施例還提供了一種三電平IGBT模塊的測試切換電路， 所述三電平IGBT模塊包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四 IGBT，第一直流支撐電容、第二直流支撐電容、第一鉗位二極管、第二 鉗位二極管，其中，第一IGBT和正母排端之間的連接排為第一連接排， 第一鉗位二極管和第一IGBT之間的連接排為第二連接排，第二鉗位二 極管和第四IGBT之間的連接排為第三連接排，第四IGBT和負母排端 之間的連接排為第四連接排，第一鉗位二極管和母排中點端之間的連接 排為第五連接排，所述測試切換電路包括：切換開關和續流電抗器，其 中，