CN106787642A - 一种igbt串联均压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IGBT串联均压控制方法，属于电力电子变换技术领域。所述的均压控制方法利用各IGBT配备的有源箝位电路，提取IGBT工作电压尖峰信号，并结合比较电路，获得电压尖峰实际持续时间值。再利用检测到的时间信息，并结合根据IGBT实际串联工作特性优化设计的调节方案，对各路IGBT驱动信号边沿进行调节，多次调节后实现各路IGBT均压。本发明提出的均压控制方法适用于部分中高压功率IGBT，调节方式针对IGBT的实际工作特性进行设计，方法简单、易实现，可以提高IGBT串联均压的快速性，同时保证较高的稳定性。

Description

一种IGBT串联均压控制方法

技术领域

本发明涉及一种功率器件IGBT在多个串联连接应用的均压控制方法。属于电力电子变换技术领域。

背景技术

在中高压功率变换领域，IGBT由于其良好的工作特性被广泛应用。但是随着工作电压的提高，单个IGBT模块无法单独工作，往往需要将多个IGBT直接串联应用。

采用多个IGBT直接串联结构，存在IGBT均压问题，为解决这一问题，一般有以下三种方案：第一种方案是加入吸收电路，这是最简单的均压方法，但是效果也最差。在电压较高、频率较高、电压和电流变化率较大的场合，这种方案会产生很大的损耗。第二种方案是加入箝位电路，在IGBT合适的位置并接稳压装置，当IGBT的端电压超过预设的电压值时，稳压装置对电压进行箝位，限制电压进一步上升。这种方案的实现也比较简单，但是同样会在稳压装置上损耗很大的能量。第三种方案是直接控制各IGBT的驱动电路，通过调节IGBT的开关边沿来实现均压。这种方案实现均压的能耗代价最小，效率最高，但是对控制的要求很高，尤其是高频工作的IGBT，对均压控制的快速性和稳定性提出了很高的要求。

针对上述第三种方案的均压问题，已有一些文献在驱动控制方面提出了解决方案。G.Belverde，A.Galluzzo等人在“Snubberless voltage sharing of series-connected insulated gate devices by a novel gate control strategy”中提出了主从式的门极驱动调节方案，采样各从IGBT端电压后与主IGBT端电压进行比较，以此来调节各从IGBT驱动信号。但是该方案需要开关瞬间完成调节过程，对控制速度有极高的要求。S.Ji，T.Lu等人在“Series-Connected HV-IGBTs Using Active Voltage BalancingControl With Status Feedback Circuit”中提出了具有箝位功能的驱动控制方案，IGBT端电压超过预设值时触发箝位装置，控制装置采集各IGBT的箝位装置工作时间后进行控制调节，调节各IGBT的驱动信号边沿时刻，最终使各路箝位装置工作时间一致，实现各个IGBT均压。该文献中对多个IGBT进行均压调节时采用的是积分调节器。

申请人按照文献“Series-Connected HV-IGBTs Using Active VoltageBalancing Control With Status Feedback Circuit”中的串联方案进行测试，在不施加均压控制进行调节时，发现两个IGBT驱动信号延时时间与两路有源箝位装置工作时间的差值存在一定的变化关系：在两个IGBT驱动信号延时时间较小时，两路有源箝位装置工作时间的差值与两个IGBT驱动信号延时时间呈现线性关系，在两个IGBT驱动信号延时时间较大时，两路有源箝位装置工作时间的差值与两个IGBT驱动信号延时时间呈现二次关系，如图1所示。因此想到，在进行IGBT均压调节时，根据两路有源箝位装置工作时间的差值大小不同，差值较小时采用比例调节器，差值较大时对差值进行平方计算后再进行比例调节，可以提高控制系统的快速性，同时保证控制系统的稳定性。

发明内容

发明目的：

本发明针对现有技术的不足，提供一种IGBT串联均压控制方法，提高均压控制的快速性和稳定性。

技术方案：

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种多个IGBT串联应用工作电路，包括串联IGBT组(1)，箝位单元(2)，驱动单元(3)和控制单元(4)，所述串联IGBT组由n个IGBT(IGBT₁、IGBT₂、……、IGBT_n)串联连接构成，n为大于等于2的自然数，其中，第一个IGBT(IGBT₁)的射极E₁与第二个IGBT(IGBT₂)的集电极C₂连接；如果n大于2，第k-1个IGBT(IGBT_k-1)的射极E_k-1与第k个IGBT(IGBT_k)的集电极C_k连接，3≤k≤n，所述箝位单元(2)包括n个子箝位单元(21～2n)，每个子箝位单元分别接在各个IGBT的集电极和门极之间，每个子箝位单元输出端都与控制单元(4)连接，返回表征各箝位单元工作时间的脉冲电压信号v_t1～v_tn，所述驱动单元包括n个子驱动单元，每个子驱动单元输出端分别接在各个IGBT门极，驱动IGBT开关动作，每个子驱动单元输入端都与控制单元(4)连接，由控制单元(4)发出各个IGBT的驱动信号v_{d1_m}～v_{dn_m}。

所述控制单元(4)包括一个时间提取单元(40)、n-1个均压调节单元(41)、n-2个加法单元和n-1个延时单元(42)。各箝位单元的输出信号v_t1～v_tn都接到时间提取单元(40)输入端，由时间提取单元(40)提取各脉冲电压信号的脉宽时间数值t₁～t_n。其中，t₁和t₂与IGBT₂均压调节单元(412)输入端连接，t_k-1和t_k与IGBT_k均压调节单元(41k)输入端连接。IGBT₂均压调节单元(412)的输出Δt_d2接到边沿延时单元2(422)的输入端，Δt_dk-1与IGBT_k均压调节单元(41k)的输出Δt′_dk都接到第k-2加法单元的两个输入端，第k-2加法单元的输出Δt_dk与边沿延时单元k(42k)的输入端连接。IGBT₂均压调节单元(412)的输出Δt_d2作为IGBT₂驱动信号v_{d2_m}的延时量，即第m-1次的驱动信号边沿v_{d2_m-1}经过延时v_d2得到第m次驱动信号边沿v_{d2_m}，m为大于1的自然数，而Δt_dk作为IGBT_k驱动信号v_{dk_m}的延时量，即第m-1次的驱动信号边沿v_{dk_m-1}经过延时v_dk得到第m次驱动信号边沿v_{dk_m}。

所述均压调节单元(412)包括一个减法单元、一个条件选择单元、一个乘法单元和两个比例调节器。均压调节单元(412)的两个输入信号接于减法单元两个输入端，减法器输出接到调节选择单元输入端，根据条件不同可以选择两条调节支路，第一条支路由乘法单元、取绝对值计算单元和比例调节器1构成，条件选择单元第一输出端接到乘法单元的一个输入端，条件选择单元第一输出端通过取绝对值单元后接到乘法单元的另一个输入端，乘法单元的输出端接到比例调节器1的输入端，比例调节器1的输出作为均压调节单元(412)的输出，第二条支路只有一个比例调节器2，条件选择单元第二输出端接到比例调节器2的输入端，比例调节器2的输出作为均压调节单元(412)的输出。这两条支路的选择由条件选择单元输入量的数值大小决定，输入量较大时选择第一条调节支路，输入量较小时选择第二条调节支路。

一种IGBT串联均压控制方法，其中，第一个IGBT(IGBT₁)驱动信号不需要进行均压调节，其他IGBT以IGBT₁的驱动信号作为基准进行边沿调节。第二个IGBT(IGBT₂)驱动信号调节过程的具体实现步骤如下：

步骤1，箝位单元1(21)检测IGBT₁集电极C₁和门极G₁之间电压v_CG1，当电压超过箝位单元阈值V_TH时，箝位单元1(21)限制v_CG1进一步上升，直到v_CG1下降到阈值V_TH以下，箝位单元1(21)将电压v_CG1超过阈值V_TH的时间以脉冲信号v_t1的形式反馈回控制单元(4)，箝位单元2(22)以相同的方式将脉冲信号v_t2反馈回控制单元(4)；

步骤2，控制单元(4)接收到箝位单元1(21)和箝位单元2(22)的反馈的脉冲信号v_t1和v_t2，通过时间提取单元提取对应的脉冲宽度时间t₁和t₂，将t₂减去t₁，得到时间差Δt₂；

步骤3，判断步骤2得到的时间差Δt₂的绝对值是否超过预设时间差基准t₀：

步骤3.1，如果Δt₂的绝对值大于t₀，则将Δt₂与其绝对值相乘，再将乘积通过比例系数为k₁的比例调节器1，得到调节结果Δt_d2；

步骤3.2，如果Δt₂的绝对值小于等于t₀，则将Δt₂通过比例系数为k₂的比例调节器2，，得到调节结果Δt_d2；

步骤4，将步骤3得到的IGBT₂均压调节单元(412)的调节结果Δt_d2作为延时单元2(422)的输入，将IGBT₂在前一个开关周期的驱动信号v_{d2_m-1}延时Δt_d2，得到下一个开关周期的驱动信号v_{d2_m}；

步骤5，将步骤4得到的驱动信号v_{d2_m}输入驱动单元2(32)，驱动IGBT₂。

如果n大于2，第三个至第n个IGBT驱动信号调节过程相同，以第k个IGBT(IGBT_k)的调节过程为例，3≤k≤n，具体实现步骤如下：

步骤1，箝位单元k(2k)检测IGBT_k集电极C_k和门极G_k之间电压v_CGk，当电压超过箝位单元阈值V_TH时，箝位单元k(2k)限制v_CGk进一步上升，直到v_CGk下降到阈值V_TH以下，箝位单元k(2k)将电压v_CGk超过阈值V_TH的时间以脉冲信号v_tk的形式反馈回控制单元(4)；

步骤2，控制单元(4)接收到箝位单元k-1(2k-1)和箝位单元k(2k)的反馈的脉冲信号v_tk-1和v_tk，通过时间提取单元提取对应的脉冲宽度时间t_k-1和t_k，将t_k减去t_k-1，得到时间差Δt_k；

步骤3，判断步骤2得到的时间差Δt_k的绝对值是否超过预设的时间差基准t₀：

步骤3.1，如果Δt_k的绝对值大于t₀，则将Δt_k与其绝对值相乘，再将乘积通过比例系数为k₁的比例调节器1，得到调节结果Δt′_dk；

步骤3.2，如果Δt_k的绝对值小于等于t₀，则将Δt_k通过比例系数为k₂的比例调节器2，得到调节结果Δt′_dk；

步骤4，将步骤3得到的IGBT_k均压调节单元(41k)的调节结果Δt′_dk和IGBT_k-1调节单元(41k-1)计算得到的延时大小Δt_dk-1相加，得到IGBT_k下一个开关周期需要的延时大小Δt_dk；

步骤5，将步骤4得到的延时时间Δt_dk作为延时单元k(42k)的输入，将IGBT_k在前一个开关周期的驱动信号v_{dk_m-1}延时Δt_dk，得到下一个开关周期的驱动信号v_{dk_m}；

步骤6，将步骤5得到的驱动信号v_{dk_m}输入驱动单元k(3k)，驱动IGBT_k。

在不同开关周期中重复上述步骤，即可实现各个IGBT均压。

与现有技术方案相比，本发明具有如下有益效果：

(1)在串联连接的IGBT不均压程度较大时，采用时间差通过平方计算后再进行比例调节的方式，提高均压控制的调节速度，使IGBT以更快的速度实现均压；

(2)在串联连接的IGBT不均压程度较小时，将时间差直接进行比例调节，提高均压控制在平衡点附近的稳定性；

(3)各路均压调节单元计算结果需要和前一路计算得到的延时时间求和，得到该路的延时时间，可以大大提高多个IGBT串联应用时的调节效率；

附图说明

附图1为两个IGBT驱动信号延时时间与两路有源箝位装置工作时间变化关系的测试曲线；

附图2为可以实现多个IGBT串联工作的均压电路及其控制系统；

附图3为本发明的可以实现多个IGBT串联均压的控制单元框图；

附图4为本发明的3个IGBT串联实验电路实施例结构图；

附图5为本实施例的箝位单元电路图；

附图6为本实施例的箝位单元电路工作情况示意图；

附图7为本实施例的控制单元框图；

附图8为本实施例3个IGBT串联应用的动态均压实验验证结果。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。

本发明涉及的一种IGBT串联实验电路实施例如图4所示，包括串联IGBT组(1)，直流电源U_DC(5)，续流二极管D(6)，负载电感L(7)，箝位单元(2)，驱动单元(3)和控制单元(4)。所述控制单元(4)由一个FPGA芯片和一个DSP芯片共同实现，其中FPGA实现时间提取单元的功能，DSP实现均压调节计算和驱动信号延时的功能。所述串联IGBT组(1)由3个IGBT串联连接构成，第一个IGBT(IGBT₁)的射极E₁与第二个IGBT(IGBT₂)的集电极C₂连接，第二个IGBT(IGBT₂)的射极E₂与第三个IGBT(IGBT₃)的集电极C₃连接。直流电源U_DC(5)分别与续流二极管D(6)的阴极和第三个IGBT(IGBT₃)的射极E₃连接，续流二极管D(6)的阳极和第一个IGBT(IGBT₁)的集电极C₁连接，负载电感L(7)并联在续流二极管D(6)两端。每个IGBT的集电极和门极之间分别并联接入一个箝位单元，每个箝位单元都与控制单元(4)连接，返回表征各箝位单元工作时间的脉冲电压信号v_t1～v_t3。箝位单元返回信号v_t1～v_t3接到FPGA芯片，FPGA实现时间提取单元的功能，提取脉冲电压信号v_t1～v_t3的脉宽时间t₁～t₃，FPGA再接到DSP芯片，由DSP完成控制算法的计算和驱动信号的产生，最后DSP将产生的驱动信号v_{d1_m}～v_{d3_m}接到驱动单元1～驱动单元3(31～33)。每个IGBT门极都与各自的驱动单元一端连接，由驱动单元控制IGBT开关动作。

本实施例的每个IGBT的箝位单元电路都相同，以第一个IGBT(IGBT₁)的箝位单元1(21)为例，如图5所示，电路包括箝位电路(211)、比较电路(212)和隔离电路(213)。箝位电路(211)由一个二极管D₁，一个稳压管Z₁和一个采样电阻R_s组成，二极管D₁的阳极与IGBT₁的集电极C₁连接，二极管D₁的阴极极与稳压管Z₁的阴极连接，采样电阻R_s接在稳压管Z₁的阳极和IGBT₁的门极G₁之间。比较电路(212)由一个比较器芯片和两个分压电阻R₁、R₂组成，比较器负输入端接参考电压v_th，分压电阻R₁、R₂串联连接后并联接在采样电阻R_s两端，两个分压电阻R₁、R₂的连接点接到比较器正输入端。隔离电路(213)由一个限流电阻R₃和一个光耦芯片组成，限流电阻R₃一端接到比较器芯片输出端，另一端接到光耦芯片的输入端，光耦芯片的输出端接到FPGA。当IGBT₁的集电极C₁和门极G₁之间电压v_CG1超过稳压管的耐压值V_TH时，箝位电路(211)导通，有电流流过采样电阻R_s，在采样电阻R_s产生采样电压v_ac，采样电压v_ac经过分压电阻分压后接到比较器正端，与预设的参考点位v_th比较，比较器输出比较结果v_comp，v_comp是一个高低电平信号，该信号接入光耦芯片，光耦芯片进行电气隔离，最后由FPGA芯片提取的高电平时间长度t₁的数值，各电路信号的示意图如图6所示。

本实施例的控制单元框图如图7所示，所述控制单元(4)包括一个时间提取单元(40)、两个均压调节单元(41)、一个加法单元和两个延时单元(42)。各箝位单元的输出信号v_t1～v_t3都接到时间提取单元(40)输入端，由时间提取单元(40)提取各脉冲电压信号的脉宽时间数值t₁～t₃。其中，t₁和t₂与IGBT₂均压调节单元(412)输入端连接，t₂和t₃与IGBT₃均压调节单元(413)输入端连接。IGBT₂均压调节单元(412)的输出Δt_d2接到边沿延时单元2(422)的输入端，作为第二路驱动信号v_{d2_m}的延时量，即第m-1次的驱动信号边沿v_{d2_m-1}经过延时v_d2得到第m次驱动信号边沿v_{d2_m}，m为大于1的自然数。IGBT₂均压调节单元(412)的输出Δt_d2和IGBT₃均压调节单元(413)的输出Δt′_d3接到加法单元的两个输入端，加法单元的输出Δt_d3接到边沿延时单元3(423)的输入端，作为第三路驱动信号v_{d3_m}的延时量，即第m-1次的驱动信号边沿v_{d3_m-1}经过延时v_d3得到第m次驱动信号边沿v_{d3_m}。

所述均压调节单元(412)包括一个减法单元、一个条件选择单元、一个乘法单元和两个比例调节器。均压调节单元(412)的两个输入信号接于减法单元两个输入端，减法器输出接到调节选择单元输入端，根据条件不同可以选择两条调节支路，第一条支路由乘法单元、取绝对值计算单元和比例调节器1构成，条件选择单元第一输出端接到乘法单元的一个输入端，条件选择单元第一输出端通过取绝对值单元后接到乘法单元的另一个输入端，乘法单元的输出端接到比例调节器1的输入端，比例调节器1的输出作为均压调节单元(412)的输出，第二条支路只有一个比例调节器2，条件选择单元第二输出端接到比例调节器2的输入端，比例调节器2的输出作为均压调节单元(412)的输出。这两条支路的选择由条件选择单元输入量的数值大小决定，输入量较大时选择第一条调节支路，输入量较小时选择第二条调节支路。

一种IGBT串联均压控制方法，其中，第一个IGBT(IGBT₁)驱动信号不需要进行均压调节，第二个IGBT(IGBT₂)驱动信号调节过程的具体实现步骤如下：

步骤1，箝位单元1(21)检测IGBT₁集电极C₁和门极G₁之间电压v_CG1，当电压超过箝位单元阈值V_TH时，箝位单元1(21)限制v_CG1进一步上升，直到v_CG1下降到阈值V_TH以下，箝位单元1(21)将电压v_CG1超过阈值V_TH的时间以脉冲信号v_t1的形式反馈回控制单元(4)，箝位单元2(22)以相同的方式将脉冲信号v_t2反馈回控制单元(4)；

步骤2，控制单元(4)接收到箝位单元1(21)和箝位单元2(22)的反馈的脉冲信号v_t1和v_t2，通过时间提取单元提取对应的脉冲宽度时间t₁和t₂，将t₂减去t₁，得到时间差Δt₂；

步骤3，判断步骤2得到的时间差Δt₂的绝对值是否超过预设时间差基准t₀：

步骤3.1，如果Δt₂的绝对值大于t₀，则将Δt₂与其绝对值相乘，再将乘积通过比例系数为k₁的比例调节器1，得到调节结果Δt_d2；

步骤3.2，如果Δt₂的绝对值小于等于t₀，则将Δt₂通过比例系数为k₂的比例调节器2，，得到调节结果Δt_d2；

步骤4，将步骤3得到的IGBT₂均压调节单元(412)的调节结果Δt_d2作为延时单元2(422)的输入，将IGBT₂在前一个开关周期的驱动信号v_{d2_m-1}延时Δt_d2，得到下一个开关周期的驱动信号v_{d2_m}；

步骤5，将步骤4计算得到的驱动信号v_{d2_m}输入驱动单元2(32)，驱动IGBT₂。

第三个IGBT(IGBT₃)驱动信号调节过程的具体实现步骤如下：

步骤1，箝位单元3(23)检测IGBT₃集电极C₃和门极G₃之间电压v_CG3，当电压超过箝位单元阈值V_TH时，箝位单元3(23)限制v_CG3进一步上升，直到v_CG3下降到阈值V_TH以下，箝位单元3(23)将电压v_CG3超过阈值V_TH的时间以脉冲信号v_t3的形式反馈回控制单元(4)；

步骤2，控制单元(4)接收到箝位单元2(22)和箝位单元3(23)的反馈的脉冲信号v_t2和v_t3，通过时间提取单元提取对应的脉冲宽度时间t₂和t₃，将t₃减去t₂，得到时间差Δt₃；

步骤3，判断步骤2得到的时间差Δt₃的绝对值是否超过预设的时间差基准t₀：

步骤3.1，如果Δt₃的绝对值大于t₀，则将Δt₃与其绝对值相乘，再将乘积通过比例系数为k₁的比例调节器1，得到调节结果Δt′_d3；

步骤3.2，如果Δt₃的绝对值小于等于t₀，则将Δt₃通过比例系数为k₂的比例调节器2，，得到调节结果Δt′_d3；

步骤4，将步骤3得到的IGBT₃均压调节单元(413)的调节结果Δt′_d3和IGBT₂调节单元(412)计算得到的延时大小Δt_d2相加，得到IGBT₃下一个开关周期需要的延时大小Δt_d3；

步骤5，将步骤4得到的延时时间Δt_d3作为延时单元3(423)的输入，将IGBT₃在前一个开关周期的驱动信号v_{d3_m-1}延时Δt_d3，得到下一个开关周期的驱动信号v_{d3_m}；

步骤6，将步骤5计算得到的驱动信号v_{d3_m}输入驱动单元3(33)，驱动IGBT₃。

在不同开关周期中重复上述步骤，即可实现各个IGBT均压。

对上述方法进行实验验证，结果如下：

在实验电路(直流电压600V，3个IGBT串联应用)上采用本发明中的控制方法进行实验，参见图8的实验结果。实验波形为3个IGBT电压的均压调节过程，图8中的3路波形分别为IGBT₁集射极电压v_CE1、IGBT₂集射极电压v_CE2和IGBT₃集射极电压v_CE3。从实验波形中可以看出，在IGBT串联均压控制开始前，3个IGBT集射极电压存在很大的偏差，当均压控制方法开始后，3个IGBT电压开始均衡，经过8个开关周期(约240us)后基本完全均压，且均压状态稳定性较好。由此验证了本发明中的IGBT串联均压控制方法的正确性与可靠性。

Claims (5)

1.一种多个IGBT串联应用工作电路，包括串联IGBT组(1)，箝位单元(2)，驱动单元(3)和控制单元(4)，所述串联IGBT组由n个IGBT(IGBT₁、IGBT₂、……、IGBT_n)串联连接构成，n为大于等于2的自然数，其中，第一个IGBT(IGBT₁)的射极E₁与第二个IGBT(IGBT₂)的集电极C₂连接；如果n大于2，第k-1个IGBT(IGBT_k-1)的射极E_k-1与第k个IGBT(IGBT_k)的集电极C_k连接，3≤k≤n，所述箝位单元(2)包括n个子箝位单元(21～2n)，每个子箝位单元分别接在各个IGBT的集电极和门极之间，每个子箝位单元输出端都与控制单元(4)连接，返回表征各箝位单元工作时间的脉冲电压信号v_t1～v_tn，所述驱动单元包括n个子驱动单元，每个子驱动单元输出端分别接在各个IGBT门极，驱动IGBT开关动作，每个子驱动单元输入端都与控制单元(4)连接，由控制单元(4)发出各个IGBT的驱动信号v_{d1_m}～v_{dn_m}；

所述控制单元(4)包括一个时间提取单元(40)、n-1个均压调节单元(41)、n-2个加法单元和n-1个延时单元(42)，各箝位单元的输出信号v_t1～v_tn都接到时间提取单元(40)输入端，由时间提取单元(40)提取各脉冲电压信号的脉宽时间数值t₁～t_n，其中，t₁和t₂与IGBT₂均压调节单元(412)输入端连接，t_k-1和t_k与IGBT_k均压调节单元(41k)输入端连接，IGBT₂均压调节单元(412)的输出Δt_d2接到边沿延时单元2(422)的输入端，Δt_dk-1与IGBT_k均压调节单元(41k)的输出Δt′_dk都接到第k-2加法单元的两个输入端，第k-2加法单元的输出Δt_dk与边沿延时单元k(42k)的输入端连接，IGBT₂均压调节单元(412)的输出Δt_d2作为IGBT₂驱动信号v_{d2_m}的延时量，即第m-1次的驱动信号边沿v_{d2_m-1}经过延时v_d2得到第m次驱动信号边沿v_{d2_m}，m为大于1的自然数，而Δt_dk作为IGBT_k驱动信号v_{dk_m}的延时量，即第m-1次的驱动信号边沿v_{dk_m-1}经过延时v_dk得到第m次驱动信号边沿v_{dk_m}；

所述均压调节单元(412)包括一个减法单元、一个条件选择单元、一个乘法单元和两个比例调节器，均压调节单元(412)的两个输入信号接于减法单元两个输入端，减法器输出接到调节选择单元输入端，根据条件不同可以选择两条调节支路，第一条支路由乘法单元、取绝对值计算单元和比例调节器1构成，条件选择单元第一输出端接到乘法单元的一个输入端，条件选择单元第一输出端通过取绝对值单元后接到乘法单元的另一个输入端，乘法单元的输出端接到比例调节器1的输入端，比例调节器1的输出作为均压调节单元(412)的输出，第二条支路只有一个比例调节器2，条件选择单元第二输出端接到比例调节器2的输入端，比例调节器2的输出作为均压调节单元(412)的输出，这两条支路的选择由条件选择单元输入量的数值大小决定，输入量较大时选择第一条调节支路，输入量较小时选择第二条调节支路。

2.根据权利要求1所述的IGBT串联均压控制方法，第一个IGBT(IGBT₁)驱动信号不需要进行均压调节，其他IGBT以IGBT₁的驱动信号作为基准进行边沿调节。

3.根据权利要求1所述的IGBT串联均压控制方法，第二路IGBT(IGBT₂)驱动信号调节过程的具体实现步骤如下：

1)箝位单元1(21)检测IGBT₁集电极C₁和门极G₁之间电压v_CG1，当电压超过箝位单元阈值V_TH时，箝位单元1(21)限制v_CG1进一步上升，直到v_CG1下降到阈值V_TH以下，箝位单元1(21)将电压v_CG1超过阈值V_TH的时间以脉冲信号v_t1的形式反馈回控制单元(4)，箝位单元2(22)以相同的方式将脉冲信号v_t2反馈回控制单元(4)；

2)控制单元(4)接收到箝位单元1(21)和箝位单元2(22)的反馈的脉冲信号v_t1和v_t2，通过时间提取单元提取对应的脉冲宽度时间t₁和t₂，将t₂减去t₁，得到时间差Δt₂；

3)根据步骤2)得到时间差Δt₂调节IGBT₂的驱动信号边沿，其特征在于：

判断步骤2)得到的时间差Δt₂的绝对值是否超过预设时间差基准t₀：

如果Δt₂的绝对值大于t₀，则将Δt₂与其绝对值相乘，再将乘积通过比例系数为k₁的比例调节器1，得到调节结果Δt_d2；

如果Δt₂的绝对值小于等于t₀，则将Δt₂通过比例系数为k₂的比例调节器2，，得到调节结果Δt_d2；

4)将步骤3)得到的IGBT₂均压调节单元(412)的调节结果Δt_d2作为延时单元2(422)的输入，将IGBT₂在前一个开关周期的驱动信号v_{d2_m-1}延时Δt_d2，得到下一个开关周期的驱动信号v_{d2_m}；

5)将步骤4)计算得到的驱动信号v_{d2_m}输入驱动单元2(32)，驱动IGBT₂。

4.根据权利要求1所述的IGBT串联均压控制方法，如果n大于2，第三个至第n个IGBT驱动信号调节过程相同，以第k个IGBT(IGBT_k)的调节过程为例，3≤k≤n，具体实现步骤如下：

1)箝位单元k(2k)检测IGBT_k集电极C_k和门极G_k之间电压v_CGk，当电压超过箝位单元阈值V_TH时，箝位单元k(2k)限制v_CGk进一步上升，直到v_CGk下降到阈值V_TH以下，箝位单元k(2k)将电压v_CGk超过阈值V_TH的时间以脉冲信号v_tk的形式反馈回控制单元(4)；

2)控制单元(4)接收到箝位单元k-1(2k-1)和箝位单元k(2k)的反馈的脉冲信号v_tk-1和v_tk，通过时间提取单元提取对应的脉冲宽度时间t_k-1和t_k，将t_k减去t_k-1，得到时间差Δt_k；

3)根据步骤2)得到时间差Δt_k调节IGBT_k的驱动信号边沿，其特征在于：

判断步骤2)得到的时间差Δt_k的绝对值是否超过预设的时间差基准t₀：

如果Δt_k的绝对值大于t₀，则将Δt_k与其绝对值相乘，再将乘积通过比例系数为k₁的比例调节器1，得到调节结果Δt′_dk；

如果Δt_k的绝对值小于等于t₀，则将Δt_k通过比例系数为k₂的比例调节器2，得到调节结果Δt′_dk；

4)将步骤3)得到的IGBT_k均压调节单元(41k)的调节结果Δt′_dk和IGBT_k-1调节单元(41k-1)计算得到的延时大小Δt_dk-1相加，得到IGBT_k下一个开关周期需要的延时大小Δt_dk；

5)将步骤4)得到的延时时间Δt_dk作为延时单元k(42k)的输入，将IGBT_k在前一个开关周期的驱动信号v_{dk_m-1}延时Δt_dk，得到下一个开关周期的驱动信号v_{dk_m}；

6)将步骤5)计算得到的驱动信号v_{dk_m}输入驱动单元k(3k)，驱动IGBT_k。

5.根据权利要求3和权利要求4所述的IGBT串联均压控制方法，在不同开关周期中重复权利要求3和权利要求4所述的调节步骤，即可实现各个串联的IGBT之间均压。