CN111049365A - Igbt串联动态均压控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种IGBT串联动态均压控制电路及方法，包括：多个依次串联连接的IGBT管、电压采集电路、电容调节电路、多个第一脉冲宽度调制器和控制器。每个所述IGBT管的集电极和发射极两端均并联一个所述电压采集电路。所述电压采集电路用于采集所述IGBT管两端的过电压，得到第一电压。每个所述电压采集电路的两端均并联一个所述电容调节电路。每个所述电容调节电路均电连接一个所述第一脉冲宽度调制器。多个所述第一脉冲宽度调制器和所述电压采集电路均与所述控制器电连接。所述控制器用于基于各个所述第一电压和预设电压阈值确定是否通过各个所述第一脉冲宽度调制器调整各个所述电容调节电路的等效电容，以使各个所述第一电压稳定，实现均压。

Description

IGBT串联动态均压控制电路及方法

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及IGBT串联动态均压控制电路及方法。

背景技术

在大量应用电力电子技术系统的高电压装置中，单个IGBT无法满足要求，必须用多个IGBT串联组成。例如大容量柔性直流输电系统，其电压往往达到几百千伏，其中换流阀就是由大功率的IGBT串联组成，其阀段器件串联数量根据输送电压由不同容量的IGBT串联而成。大容量逆变器，动态无功补偿电路也经常会使用IGBT串联结构。

但是IGBT串联时，由于器件在半导体工艺上造成的静态参数不同，电路拓扑上造成的动态参数不同，以及栅极驱动信号的不同步，均造成了串联器件的电压不平衡。尤其在动态时问题会更加严重，有时甚至造成器件因过电压而损坏。因此亟需一种适合于IGBT串联动态均压控制电路。

发明内容

基于此，有必要针对现有IGBT串联时，由于器件参数的不同，使得串联器件的电压不平衡，存在安全隐患的问题，提供一种IGBT串联动态均压控制电路及方法。

一种IGBT串联动态均压控制电路，包括：

多个依次串联连接的IGBT管；

电压采集电路，每个所述IGBT管的集电极和发射极两端均并联一个所述电压采集电路，用于采集所述IGBT管两端的过电压，得到第一电压；

电容调节电路，每个所述电压采集电路的两端均并联一个所述电容调节电路，

多个第一脉冲宽度调制器，每个所述电容调节电路均电连接一个所述第一脉冲宽度调制器；以及

控制器，多个所述第一脉冲宽度调制器和所述电压采集电路均与所述控制器电连接，用于基于各个所述第一电压和预设电压阈值确定是否通过各个所述第一脉冲宽度调制器调整各个所述电容调节电路的等效电容，以使各个所述第一电压稳定。

在其中一个实施例中，所述控制器用于确定各个所述第一电压是否超过所述预设电压阈值，若所述第一电压超过所述预设电压阈值，则调整与超过所述预设电压阈值的所述第一电压对应的所述第一脉冲宽度调制器的占空比，并通过该所述第一脉冲宽度调制器调整与该所述第一脉冲宽度调制器对应的所述电容调节电路的等效电容，以使所述第一电压稳定。

在其中一个实施例中，所述的IGBT串联动态均压控制电路还包括：

第二脉冲宽度调制器，每个所述IGBT管的栅极均与所述第二脉冲宽度调制器的输出端电连接，所述第二脉冲宽度调制器的输入端与所述控制器电连接；

当所述第一电压超过所述预设电压阈值时，所述控制器用于确定该所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值，若所述第一电压在预设频率的频率分量超出所述预设分量阈值，则所述控制器通过所述第二脉冲宽度调制器调整与所述第一电压对应的所述IGBT管的导通时间。

在其中一个实施例中，若所述第一电压在预设频率的频率分量超出所述预设分量阈值，则所述控制器调整所述第二脉冲宽度调制器的死区时间，以调整与所述第一电压对应的所述IGBT管的导通时间。

在其中一个实施例中，所述电容调节电路包括：

电容，并联于所述电压采集电路的两端；

第一开关管，所述第一开关管的第一端与所述电容的第一端电连接，所述第一开关管的控制端与所述第一脉冲宽度调制器电连接；

第二开关管，所述第二开关管的第一端与所述第一开关管的第二端电连接，所述第二开关管的第二端与所述电容的第二端电连接，所述第二开关管的控制端与所述第一脉冲宽度调制器电连接；以及

电感，所述电感的第一端与所述第二开关管的第一端电连接，所述电感的第二端与所述第二开关管的第二端电连接；

所述第一开关管导通，则所述第二开关管断开，所述第一开关管断开，则所述第二开关管导通。

在其中一个实施例中，所述第一开关管和所述第二开关管均为IGBT管。

一种IGBT串联动态均压控制方法，应用于上述任一项实施例所述的IGBT串联动态均压控制电路，所述方法包括：

S102：在当前检测周期内通过所述电压采集电路采集当前所述IGBT管两端的过电压，得到所述第一电压，并确定所述第一电压是否超出所述预设电压阈值；

S104：若所述第一电压超出所述预设电压阈值，则调整所述第一脉冲宽度调制器的占空比，并通过所述第一脉冲宽度调制器调整所述电容调节电路的等效电容；

S106：基于所述第一电压确定所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值；

S108：若所述第一电压在预设频率的分量未超出所述预设分量阈值，则通过所述电压采集电路采集当前所述IGBT管在当前时刻两端的过电压，并得到第二电压；

S110：将所述第二电压与所述预设电压阈值进行比较，并确定所述第二电压是否小于或等于所述预设电压阈值，若所述第二电压小于或等于所述预设电压阈值，则保持所述电容调节电路在当前周期的等效电容，并进入下一个检测周期。

在其中一个实施例中，步骤S104之前，所述方法还包括：

若所述第一电压未超出所述预设电压阈值，则保持所述第一脉冲宽度调制器在所述当前周期内的占空比，并进入下一个检测周期。

在其中一个实施例中，步骤S108之前，所述方法还包括：

若所述第一电压在预设频率的分量超出所述预设分量阈值，则通过第二脉冲宽度调制器调整当前所述IGBT管的导通时间，并返回步骤S102。

在其中一个实施例中，步骤S110之后，所述方法还包括：

若所述第二电压大于所述预设电压阈值，则返回步骤S104。

在其中一个实施例中，步骤S106包括：

将所述第一电压按照傅里叶变换进行数据处理，得到所述第一电压在所述预设频率的分量，并确定所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值。

与现有技术相比，上述IGBT串联动态均压控制电路及方法，通过各个所述电压采集电路分别采集各个所述IGBT管两端的过电压，得到第一电压，并与所述控制器配合，通过所述控制器基于各个所述第一电压和预设电压阈值确定是否通过各个所述第一脉冲宽度调制器调整各个所述电容调节电路的等效电容，以使各个所述第一电压稳定，从而使多个依次串联连接的所述IGBT管实现动态均压，提高安全性。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的IGBT串联动态均压控制电路的原理框图；

图2为本申请一实施例提供的IGBT串联动态均压控制电路的电路示意图；

图3为本申请一实施例提供的动态均压等效电路图；

图4为本申请一实施例提供的调感电路图；

图5为IGBT串联无均压控制电路在关断瞬间端电压实验波形；

图6为IGBT串联有均压控制电路在关断瞬间端电压实验波形；

图7为本申请一实施例提供的IGBT串联动态均压控制方法的流程图。

10 IGBT串联动态均压控制电路

100 IGBT管

200 电压采集电路

300 电容调节电路

310 电容

320 第一开关管

330 第二开关管

340 电感

400 第一脉冲宽度调制器

500 控制器

600 第二脉冲宽度调制器

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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请一实施例提供一种IGBT串联动态均压控制电路10，包括：多个依次串联连接的IGBT管100、电压采集电路200、电容调节电路300、多个第一脉冲宽度调制器400以及控制器500。每个所述IGBT管100的集电极和发射极两端均并联一个所述电压采集电路200。所述电压采集电路200用于采集所述IGBT管100两端的过电压，得到第一电压。

每个所述电压采集电路200的两端均并联一个所述电容调节电路300。每个所述电容调节电路300均电连接一个所述第一脉冲宽度调制器400。多个所述第一脉冲宽度调制器400和所述电压采集电路200均与所述控制器500电连接。所述控制器500用于基于各个所述第一电压和预设电压阈值确定是否通过各个所述第一脉冲宽度调制器400调整各个所述电容调节电路300的等效电容，以使各个所述第一电压稳定。

在一个实施例中，每个所述IGBT管100的集电极和发射极两端均并联一个所述电压采集电路200是指：所述IGBT管100的集电极与所述电压采集电路200的第一端电连接，所述IGBT管100的发射极和所述电压采集电路200的第二端电连接。同时所述IGBT管100与所述电压采集电路200一一对应。也就是说，所述IGBT管100的数量与所述电压采集电路200的数量相同。

可以理解，所述电压采集电路200的具体电路结构不做限制，只要具有采集所述IGBT管100两端的过电压，并得到第一电压的功能即可。在一个实施例中，所述电压采集电路200可以是智能电压表。在一个实施例中，所述电压采集电路200也可以是电压传感器。通过所述电压采集电路200实时采集所述IGBT管100两端的过电压，以便于后续使用。

在一个实施例中，所述电容调节电路300的具体结构不做限制，只要具有等效电容可调节的功能即可。在一个实施例中，所述电容调节电路300可由普通电容、电感以及IGBT管搭建构成。将所述电感和普通电容并联，并通过所述IGBT管配合即可得到一个连续可调的等效电容。在一个实施例中，所述电容调节电路300可由普通电容、电感以及MOS管搭建构成。

在一个实施例中，每个所述电压采集电路200的两端均并联一个所述电容调节电路300是指：所述电容调节电路300的第一端与所述电压采集电路200的第一端电连接，所述电容调节电路300的第二端与所述电压采集电路200的第二端电连接。在一个实施例中，每个所述电容调节电路300对应一个所述第一脉冲宽度调制器400。即一个所述第一脉冲宽度调制器400调整一个所述电容调节电路300。也就是说，所述第一脉冲宽度调制器400的数量与所述电容调节电路300的数量相同，且二者一一对应。

在一个实施例中，所述控制器500可获取各个所述电压采集电路200采集得到各个所述第一电压。并分别判断各个所述第一电压是否超出所述预设电压阈值，即各个所述第一电压是否大于所述预设电压阈值。若各个所述第一电压中存在一个或多个所述第一电压大于所述预设电压阈值，则所述控制器500分别调整与一个或多个所述第一电压对应的各个所述第一脉冲宽度调制器400的占空比，从而使得这些被调整所述占空比的各个所述第一脉冲宽度调制器400分别调整与之对应的所述电容调节电路300的等效电容，以避免与所述电容调节电路300对应的所述IGBT管100两端产生过电压现象(即使所述第一电压稳定)，进而对多个依次串联连接的所述IGBT管100实现均压，提高使用的安全性。

本实施例中，通过各个所述电压采集电路200分别采集各个所述IGBT管100两端的过电压，得到第一电压，并与所述控制器500配合，通过所述控制器500基于各个所述第一电压和预设电压阈值确定是否通过各个所述第一脉冲宽度调制器400调整各个所述电容调节电路300的等效电容，以使各个所述第一电压稳定，从而使多个依次串联连接的所述IGBT管100实现动态均压，提高安全性。

在一个实施例中，所述的IGBT串联动态均压控制电路10还包括：第二脉冲宽度调制器600。每个所述IGBT管100的栅极均与所述第二脉冲宽度调制器600的输出端电连接。所述第二脉冲宽度调制器600的输入端与所述控制器500电连接。当所述第一电压超过所述预设电压阈值时，所述控制器500用于确定该所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值。若所述第一电压在预设频率的频率分量超出所述预设分量阈值，则所述控制器500通过所述第二脉冲宽度调制器600调整与所述第一电压对应的所述IGBT管100的导通时间。

在一个实施例中，当所述第一电压超过所述预设电压阈值时，所述控制器500用于确定该所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值。具体的，所述控制器500可通过傅里叶变换对所述第一电压进行处理，从而确定所述第一电压在所述预设频率的分量是否超出所述预设分量阈值。在一个实施例中，所述预设频率可设置为0.5MHz。

在一个实施例中，若所述第一电压在预设频率的频率分量超出所述预设分量阈值，则所述控制器500通过所述第二脉冲宽度调制器600调整与所述第一电压对应的所述IGBT管100的导通时间。具体的，若所述第一电压在预设频率的频率分量超出所述预设分量阈值，则所述控制器500可调整所述第二脉冲宽度调制器600的死区时间，即调整所述第二脉冲宽度调制器600的占空比，从而使得所述第二脉冲宽度调制器600能够调整与所述第一电压对应的所述IGBT管100的导通时间(即削弱过电压过程)，从而实现多个所述IGBT管100的均压功能，提高安全性。

请参见图2，在一个实施例中，所述电容调节电路300包括：电容310、第一开关管320、第二开关管330和电感340。所述电容310并联于所述电压采集电路200的两端。所述第一开关管320的第一端与所述电容310的第一端电连接。所述第一开关管320的控制端与所述第一脉冲宽度调制器400电连接。所述第二开关管330的第一端与所述第一开关管320的第二端电连接。所述第二开关管330的第二端与所述电容310的第二端电连接。

所述第二开关管330的控制端与所述第一脉冲宽度调制器400电连接。所述电感的第一端与所述第二开关管330的第一端电连接。所述电感的第二端与所述第二开关管330的第二端电连接。所述第一开关管320导通，则所述第二开关管330断开。所述第一开关管320断开，则所述第二开关管330导通。在一个实施例中，所述第一开关管320和所述第二开关管330均为IGBT管。在一个实施例中，所述第一开关管320和所述第二开关管330也可为其它的开关管，如MOS管等。

在一个实施例中，所述第一开关管320和所述第二开关管330为互补导通。即所述第一开关管320导通时，所述第二开关管330断开；所述第一开关管320断开时，则所述第二开关管330导通。

在一个实施例中，用二极管等效所述IGBT管100关断瞬间的等值电路如图3所示。为了避免产生动态电压不均衡的问题，可在每只等效二极管的两端并联一个大小相等的电容(即所述电容310)，由于电容两端的电压不能突变，先关断二极管中流过的电流被转移到与其并联的电容上，使得二极管两端的电压缓慢上升。由于所选电容的值都相等，其电压上升的速率也基本相同，从而可使得各个所述IGBT管100处于动态均压的运行状态。

假设等效二极管D1的反向恢复电荷最小，其值设为Qmin。由此可知二极管D1最先关断，同时可设其余n-1只等效二极管的反向恢复电荷都相等，其值用Qmax表示，则二极管D1与其余n-1个等效二极管中任意一个二极管的电荷差ΔQ可表示为：

ΔQ＝Q_max-Q_min。

假设二极管D1所承受的反向电压为V1，其余n-1只二极管承受的反向电压为V，则所有二极管承受的总的反向电压为：

V_C＝V₁+(n-1)V；

反向电压电压V的值又可表示为：

其中，

从而可推导出均压电容C：

而在实际应用中，最不利的情况出现在Qmin＝0的时刻，即串联器件端出现最大失衡的情况，并考虑留有足够的裕量，则均压电容C应满足的表达式为：

其中，ΔQ_max＝Q_max。

经过上诉分析可知，等效二极管关断电荷的差值越大，其两端应并联的均压电容(即电容310)的值也就越大。在实际过电压过程中，等效二极管关断电荷与电容分压满足：

即在关断过程中，各级关断电荷为动态变化，则动态的关断电荷应对应动态变化的电容。

在一个实施例中，通过所述电容310、所述第一开关管320、所述第二开关管330和所述电感340配合，即可实现动态的关断电荷对应动态变化的电容。具体调节如下：

如图4所示，K₁、K₂为两个理想开关，且二者为互补导通。K₁的作用是对L电压调制，当K₁闭合K₂断开时，电路中的电流流过电感L，两端便存在电压。而K₂的作用是当K₁断开时，可给L提供一个续流路径。当输入信号为高电平开关合拢，低电平时断开，且控制信号的频率很高，在此实验中设其频率为2kHZ，设K₁闭合K₂断开时为Δt₁，K₂闭合K₁断开时为Δt₂，两段时间之和视为一个时间周期Δt，因此便有：

其中，i₁表示流经电感L的电流，u_s表示电感L两端的实时电压，ρ为占空比，ρ＝Δt₁/Δt，即开关K₁闭合时在整个时间周期Δt内所占的百分比。

在一个实施例中，由图4可知，在Δt₁内，电感L与电源形成一个主回路；在Δt₂内，电感L与开关K₂形成回路，主回路中没有电流。实际应用中的回路损耗相对小，所以可假设在Δt₂内电感L的电流几乎不变。因此，在整个时间周期Δt内主回路的平均电流为：

当ρ为常数时，主回路的平均电流可为：

当Δt→0时，主回路的平均电流可为：

对电源电压调制可等值调节电感电流，电感的变化L/ρ²。由上述逻辑可确定的电抗变化为下式：

其中，ω＝2πf，式中f为所述第一电压的频率。

通过上述公式即可确定在在当前周期内各个所述电容调节电路300的等效电容的大小。

在一个实施例中，多个依次串联连接的所述IGBT管100有无均压控制电路在关断瞬间端电压实验波形如图5和图6所示。从图5中可以看出，在关断瞬间IGBT1(即所述IGBT管100)上出现了电压尖峰，且在稳定断态时，IGBT1和IGBT2的阻断电压也很不平衡。如图6所示，再增加了均压控制电路以后，IGBT1的过电压尖峰得到了有效抑制，且IGBT1和IGBT2的端电压更均衡，趋于稳定。

请参见图7，本申请一实施例提供一种IGBT串联动态均压控制方法，应用于上述任一项实施例所述的IGBT串联动态均压控制电路10，所述方法包括：

S102：在当前检测周期内通过所述电压采集电路200采集当前所述IGBT管100两端的过电压，得到所述第一电压，并确定所述第一电压是否超出所述预设电压阈值。

在一个实施例中，所述电压采集电路200可采用上述实施例所述的电路结构。在一个实施例中，可通过所述控制器500在当前检测周期内通过所述电压采集电路200采集当前所述IGBT管100两端的过电压，得到所述第一电压，并确定所述第一电压是否超出所述预设电压阈值。在一个实施例中，若所述控制器500确定所述第一电压超出所述预设电压阈值，则执行步骤S104。若所述控制器500确定所述第一电压未超出所述预设电压阈值，则保持所述电容调节电路300在当前周期的等效电容。即所述电容调节电路300在当前周期不需要调节，维持现有容量即可。在一个实施例中，所述电容调节电路300可采用上述实施例所述的电路结构。

S104：若所述第一电压超出所述预设电压阈值，则调整所述第一脉冲宽度调制器400的占空比，并通过所述第一脉冲宽度调制器400调整所述电容调节电路300的等效电容。

在一个实施例中，可通过所述控制器500执行步骤S104。具体的，所述控制器500在确定所述第一电压超出所述预设电压阈值时，可调整所述第一脉冲宽度调制器400的占空比，并通过所述第一脉冲宽度调制器400调整所述电容调节电路300的等效电容，从而改变所述电容调节电路300的等效电容大小，进而削弱端电压(即所述第一电压)。

S106：基于所述第一电压确定所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值。

在一个实施例中，可通过所述控制器500基于所述第一电压确定所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值。具体的，所述控制器500可将所述第一电压按照傅里叶变换进行数据处理，得到所述第一电压在所述预设频率的分量，并确定所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值。

在一个实施例中，若所述控制器500确定所述第一电压在预设频率的分量超出所述预设分量阈值，则通过第二脉冲宽度调制器600调整当前所述IGBT管100的导通时间，并返回步骤S102。具体的，可通过所述控制器500调整所述脉冲宽度调制器600的死区时间(如可增大10％的死区时间)，使得所述脉冲宽度调制器600在驱动所述IGBT管100时，降低该所述IGBT管100的导通时间，从而削弱该所述IGBT管100两端的过电压，以实现均压的功能，进而提高安全性。在一个实施例中，若所述控制器500确定所述第一电压在预设频率的分量未超出所述预设分量阈值，则执行步骤S108。

S108：若所述第一电压在预设频率的分量未超出所述预设分量阈值，则通过所述电压采集电路200采集当前所述IGBT管100在当前时刻两端的过电压，并得到第二电压。

在一个实施例中，可通过所述控制器500执行步骤S108。具体的，所述控制器500在确定所述第一电压在预设频率的分量未超出所述预设分量阈值后，可进一步的通过所述电压采集电路200采集当前所述IGBT管100在当前时刻两端的过电压，并得到第二电压。并基于所述第二电压判断该所述IGBT管100两端的过电压是否消失。具体的，可将所述第二电压与所述预设电压阈值进行比较，若所述第二电压小于或等于所述预设电压阈值，则确定该所述IGBT管100的过电压已消除；反之，可确定该所述IGBT管100的过电压未消除，此时可返回步骤S104。

S110：将所述第二电压与所述预设电压阈值进行比较，并确定所述第二电压是否小于或等于所述预设电压阈值，若所述第二电压小于或等于所述预设电压阈值，则保持所述电容调节电路300在当前周期的等效电容，并进入下一个检测周期。

在一个实施例中，可通过所述控制器500执行步骤S110。所述控制器500在确定所述第二电压小于或等于所述预设电压阈值时，可确定此时所述IGBT管100的过电压已消除，可保持所述电容调节电路300在当前周期的等效电容(即保持当前等效电容的大小)，并进入下一个检测周期(即返回步骤S102)。在一个实施例中，所述IGBT串联动态均压控制电路10中每个所述IGBT管100均适用上述所述IGBT串联动态均压控制方法。即通过上述所述IGBT串联动态均压控制方法可对多个依次串联连接的所述IGBT管100实现均压，消除过电压现象，提高安全性。

在一个实施例中，步骤S104之前，所述方法还包括：若所述第一电压未超出所述预设电压阈值，则保持所述第一脉冲宽度调制器400在所述当前周期内的占空比，并进入下一个检测周期。也就是说，所述控制器500在确定所述第一电压未超出所述预设电压阈值时，保持第一脉冲宽度调制器400在所述当前周期内的占空比即可，无需对所述第一脉冲宽度调制器400的占空比进行调节。

综上所述，本申请通过各个所述电压采集电路200分别采集各个所述IGBT管100两端的过电压，得到第一电压，并与所述控制器500配合，通过所述控制器500基于各个所述第一电压和预设电压阈值确定是否通过各个所述第一脉冲宽度调制器400调整各个所述电容调节电路300的等效电容，以使各个所述第一电压稳定，从而使多个依次串联连接的所述IGBT管100实现动态均压，提高安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种IGBT串联动态均压控制电路，其特征在于，包括：

多个依次串联连接的IGBT管(100)；

电压采集电路(200)，每个所述IGBT管(100)的集电极和发射极两端均并联一个所述电压采集电路(200)，用于采集所述IGBT管(100)两端的过电压，得到第一电压；

电容调节电路(300)，每个所述电压采集电路(200)的两端均并联一个所述电容调节电路(300)，

多个第一脉冲宽度调制器(400)，每个所述电容调节电路(300)均电连接一个所述第一脉冲宽度调制器(400)；以及

控制器(500)，多个所述第一脉冲宽度调制器(400)和所述电压采集电路(200)均与所述控制器(500)电连接，用于基于各个所述第一电压和预设电压阈值确定是否通过各个所述第一脉冲宽度调制器(400)调整各个所述电容调节电路(300)的等效电容，以使各个所述第一电压稳定。

2.如权利要求1所述的IGBT串联动态均压控制电路，其特征在于，所述控制器(500)用于确定各个所述第一电压是否超过所述预设电压阈值，若所述第一电压超过所述预设电压阈值，则调整与超过所述预设电压阈值的所述第一电压对应的所述第一脉冲宽度调制器(400)的占空比，并通过该所述第一脉冲宽度调制器(400)调整与该所述第一脉冲宽度调制器(400)对应的所述电容调节电路(300)的等效电容，以使所述第一电压稳定。

3.如权利要求1所述的IGBT串联动态均压控制电路，其特征在于，还包括：

第二脉冲宽度调制器(600)，每个所述IGBT管(100)的栅极均与所述第二脉冲宽度调制器(600)的输出端电连接，所述第二脉冲宽度调制器(600)的输入端与所述控制器(500)电连接；

当所述第一电压超过所述预设电压阈值时，所述控制器(500)用于确定该所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值，若所述第一电压在预设频率的频率分量超出所述预设分量阈值，则所述控制器(500)通过所述第二脉冲宽度调制器(600)调整与所述第一电压对应的所述IGBT管(100)的导通时间。

4.如权利要求3所述的IGBT串联动态均压控制电路，其特征在于，若所述第一电压在预设频率的频率分量超出所述预设分量阈值，则所述控制器(500)调整所述第二脉冲宽度调制器(600)的死区时间，以调整与所述第一电压对应的所述IGBT管(100)的导通时间。

5.如权利要求1所述的IGBT串联动态均压控制电路，其特征在于，所述电容调节电路(300)包括：

电容(310)，并联于所述电压采集电路(200)的两端；

第一开关管(320)，所述第一开关管(320)的第一端与所述电容(310)的第一端电连接，所述第一开关管(320)的控制端与所述第一脉冲宽度调制器(400)电连接；

第二开关管(330)，所述第二开关管(330)的第一端与所述第一开关管(320)的第二端电连接，所述第二开关管(330)的第二端与所述电容(310)的第二端电连接，所述第二开关管(330)的控制端与所述第一脉冲宽度调制器(400)电连接；以及

电感(340)，所述电感的第一端与所述第二开关管(330)的第一端电连接，所述电感的第二端与所述第二开关管(330)的第二端电连接；

所述第一开关管(320)导通，则所述第二开关管(330)断开，所述第一开关管(320)断开，则所述第二开关管(330)导通。

6.如权利要求5所述的IGBT串联动态均压控制电路，其特征在于，所述第一开关管(320)和所述第二开关管(330)均为IGBT管。

7.一种IGBT串联动态均压控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的IGBT串联动态均压控制电路(10)，所述方法包括：

S102：在当前检测周期内通过所述电压采集电路(200)采集当前所述IGBT管(100)两端的过电压，得到所述第一电压，并确定所述第一电压是否超出所述预设电压阈值；

S104：若所述第一电压超出所述预设电压阈值，则调整所述第一脉冲宽度调制器(400)的占空比，并通过所述第一脉冲宽度调制器(400)调整所述电容调节电路(300)的等效电容；

S106：基于所述第一电压确定所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值；

S108：若所述第一电压在预设频率的分量未超出所述预设分量阈值，则通过所述电压采集电路(200)采集当前所述IGBT管(100)在当前时刻两端的过电压，并得到第二电压；

S110：将所述第二电压与所述预设电压阈值进行比较，并确定所述第二电压是否小于或等于所述预设电压阈值，若所述第二电压小于或等于所述预设电压阈值，则保持所述电容调节电路(300)在当前周期的等效电容，并进入下一个检测周期。

8.如权利要求7所述的IGBT串联动态均压控制方法，其特征在于，步骤S104之前，所述方法还包括：

若所述第一电压未超出所述预设电压阈值，则保持所述第一脉冲宽度调制器(400)在所述当前周期内的占空比，并进入下一个检测周期。

9.如权利要求7所述的IGBT串联动态均压控制方法，其特征在于，步骤S108之前，所述方法还包括：

若所述第一电压在预设频率的分量超出所述预设分量阈值，则通过第二脉冲宽度调制器(600)调整当前所述IGBT管(100)的导通时间，并返回步骤S102。

10.如权利要求7所述的IGBT串联动态均压控制方法，其特征在于，步骤S110之后，所述方法还包括：

若所述第二电压大于所述预设电压阈值，则返回步骤S104。

11.如权利要求7所述的IGBT串联动态均压控制方法，其特征在于，步骤S106包括：

将所述第一电压按照傅里叶变换进行数据处理，得到所述第一电压在所述预设频率的分量，并确定所述第一电压在预设频率的分量是否超出预设分量阈值。

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