[實用新型]一種開關(guān)磁阻電動機功率變換器功率器件并聯(lián)均流裝置

有效

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• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN206259876U
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐少輝;陳滋健;陳昊;王星
• 申請（專利權(quán)）人: 南京怡咖電氣科技有限公司;陳滋健
• 主分類號: H02P25/092
• 分類號: H02P25/092
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電動機功率變換器領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)磁阻電動機功率變換器功率器件并聯(lián)均流裝置。

背景技術(shù)

開關(guān)磁阻電機具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速范圍寬、無稀土、成本低的優(yōu)勢，在提倡新能源的大趨勢下有著廣闊的發(fā)展前景。目前為止，中大功率的開關(guān)磁阻電機功率變換器一般選用IGBT作為主開關(guān)器件。然而隨著功率級別的提高IGBT的價格也越來越昂貴，這使得開關(guān)磁阻電機成本低的優(yōu)勢被減弱。

用功率級別稍小的功率器件并聯(lián)來取代原有IGBT，既保證了開關(guān)速度和耐電壓、電流等級同時也降低了成本。但是利用功率器件并聯(lián)去構(gòu)造新的功率變換器存在著諸多困難，在以往的文獻(xiàn)中，提到了功率器件并聯(lián)均流的一些解決辦法，卻沒有結(jié)合開關(guān)磁阻電機的應(yīng)用實例進(jìn)行分析。也有提到開關(guān)磁阻電機與功率器件構(gòu)成的功率變換器，卻少有使用功率器件并聯(lián)并做出相應(yīng)的均流研究，文獻(xiàn)分析了引起不均流的主要參數(shù)，但是只針對了其中一個或幾個參數(shù)，并沒有結(jié)合具體的拓?fù)鋪矸治霾痪饕鸬牟涣挤磻?yīng)。大多數(shù)文獻(xiàn)對于并聯(lián)均流的分析集中于硬件層面，側(cè)重于器件參數(shù)的分析和優(yōu)化，而沒有從軟件控制層面對不均流現(xiàn)象進(jìn)行校正。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種開關(guān)磁阻電動機功率變換器功率器件并聯(lián)均流裝置，該裝置用功率級別稍小的功率器件并聯(lián)來取代原有的IGBT，在保證開關(guān)磁阻電機功率變換器性能的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低成本，并且可以有效均衡并聯(lián)器件的電流，具有開關(guān)損耗小的優(yōu)勢。

本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種開關(guān)磁阻電動機功率變換器功率器件并聯(lián)均流裝置，包括硬件均流模塊和軟件均流控制模塊，所述硬件均流模塊包括驅(qū)動器和功率器件，所述驅(qū)動器的正極與所述功率器件的柵極之間串聯(lián)電阻R_g，所述功率器件的漏極接入引線電感L_d，所述功率器件的源極接入引線電感L_s，所述功率器件的源極電感L_s與所述驅(qū)動器的負(fù)極之間串聯(lián)器件導(dǎo)通電阻R_DS(on)，所述功率器件之間并聯(lián)。所述軟件均流控制模塊是基于斬波控制提出的優(yōu)化模塊，控制調(diào)節(jié)驅(qū)動器，使用輪流斬波的方式，將斬波頻率均勻地散布在上下橋臂，使各功率器件負(fù)擔(dān)均衡，同時也降低了開關(guān)損耗。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動器與所述功率器件柵極串聯(lián)電阻R_g要選用同樣阻值、同一批次的電阻，柵極導(dǎo)線規(guī)格一致、長短相同，避免柵極電阻造成的不均流。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)通電阻R_DS(on)在功率并聯(lián)使用時要嚴(yán)格選擇同型號、同批次的產(chǎn)品，導(dǎo)通電阻R_DS(on)主要影響開關(guān)管的穩(wěn)態(tài)電流，毫歐級的差別也會引起明顯的不均流現(xiàn)象。

優(yōu)選的，所述功率器件漏極電感L_d的引線，要嚴(yán)格選擇長度、直徑保持一致，漏極引線電感L_d主要影響器件開通時電流震蕩程度，并聯(lián)器件的柵極引線電感若出現(xiàn)不一致，則會在導(dǎo)通電流建立初期出現(xiàn)不同步的震蕩。

優(yōu)選的，所述功率器件與源極電感L_s之間的引線，要嚴(yán)格選擇源極引線的尺寸及材料并且保持一致，不同的源極引線會在電流建立階段產(chǎn)生明顯的不同步震蕩，在關(guān)斷階段也會影響器件關(guān)斷的速度，使關(guān)斷不同步。

本實驗新型的有益效果是：采用基于功率級別較小的功率器件并聯(lián)取代原有的IGBT作為并聯(lián)均流裝置，在保證開關(guān)磁阻電機功率變換器性能的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低成本，并且利用軟件控制優(yōu)化可以有效地均衡并聯(lián)器件的電流，具有開關(guān)損耗小的優(yōu)勢。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的仿真電路；

圖3是本實用新型的軟件控制時序圖。

具體實施方式