CN111464007A - 全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法和系统,以抑制全控型功率开关器件在关断瞬间产生较高的尖峰电压。该方法包括:获取一全控型功率开关器件所在的电力电子变换器的整机运行状态信息;根据所述整机运行状态信息判断所述全控型功率开关器件在关断瞬间是否会产生超过预设电压值的尖峰电压;若是,降低所述全控型功率开关器件的关断速度,直至判断得到所述全控型功率开关器件在以原关断速度进行关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压时,再恢复到原关断速度。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,更具体地说,涉及全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法和系统。
背景技术
以IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)为代表的全控型功率开关器件是许多电力电子变换器的核心器件。
电力电子变换器进入高电压穿越、低电压穿越或过载等异常工况下时,负载电流变大,导致全控型功率开关器件的开关电流变化率也随之增大。而由于线路上寄生电感的存在,越大的开关电流变化率会导致全控型功率开关器件在关断瞬间产生越高的尖峰电压,在极端情况下该尖峰电压会超过全控型功率开关器件的耐压值,引起全控型功率开关器件过电压击穿。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法和系统,以实现抑制全控型功率开关器件在关断瞬间产生很高的尖峰电压。
一种全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法,包括:
获取一全控型功率开关器件所在的电力电子变换器的整机运行状态信息;
根据所述整机运行状态信息判断所述全控型功率开关器件在关断瞬间是否会产生超过预设电压值的尖峰电压;
若是,降低所述全控型功率开关器件的关断速度,直至判断得到所述全控型功率开关器件在以原关断速度进行关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压时,再恢复到原关断速度。
可选的,所述降低所述全控型功率开关器件的关断速度,包括:在需要关断所述全控型功率开关器件时,分级关断所述全控型功率开关器件。
可选的,所述分级关断所述全控型功率开关器件,包括:
先将所述全控型功率开关器件的门极电压在V1、V2、……、Vn、Vn+1中的至少两个电压值之间进行至少一次切换,最后将所述全控型功率开关器件的门极电压稳定在正常工况下对应的门极关断电压Vn+1,n≥1,最大关断门限值>V1>V2>…>Vn>Vn+1。
可选的,设置n=1,V1=0V。
可选的,在上述公开的任一种全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法中,所述预设电压值为所述全控型功率开关器件的耐压值;或者,所述预设电压值为电力电子设备内耐压值最小的全控型功率开关器件的耐压值。
一种电力电子变换器的驱动控制系统,包括上位机和驱动板;
所述上位机,用于向所述驱动板下发电力电子变换器内部的各个全控型功率开关器件的PWM信号,以及获取电力电子变换器的整机运行状态信息并下发给所述驱动板;
所述驱动板包括与各个全控型功率开关器件一一对应的驱动单元;
任一全控型功率开关器件的驱动单元,用于根据所述整机运行状态信息判断所述全控型功率开关器件在关断瞬间是否会产生超过预设电压值的尖峰电压;若是,对接收到的PWM信号进行调整和放大后再去驱动所述全控型功率开关器件,以降低所述全控型功率开关器件的关断速度,直至判断得到所述全控型功率开关器件在以原关断速度进行关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压时,直接对接收到的PWM信号进行放大后去驱动所述全控型功率开关器件。
可选的,所述驱动单元采用分级关断所述全控型功率开关器件的方式来降低所述全控型功率开关器件的关断速度。
可选的,在需要关断所述全控型功率开关器件时,所述驱动单元具体用于先将所述全控型功率开关器件的门极电压在V1、V2、……、Vn、Vn+1中的至少两个电压值之间进行至少一次切换,最后将所述全控型功率开关器件的门极电压稳定在正常工况下对应的门极关断电压Vn+1,n≥1,最大关断门限值>V1>V2>…>Vn>Vn+1。
可选的,当n=1时,所述驱动单元包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron、关断电阻Roff和软关断电阻Rs,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经分级关断电阻Rs连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+;
在需要分级关断所述全控型功率开关器件时,所述控制单元用于在保持可控开关Q1关断的情况下,先控制可控开关Q3和可控开关Q2切换开通,最后稳定在控制可控开关Q2开通、可控开关Q3关断的状态。
或者,当n=1时,所述驱动单元包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron和关断电阻Roff,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到所述全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经分级关断电阻Rs连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+;
在需要分级关断所述全控型功率开关器件时,所述控制单元用于在保持可控开关Q1关断的情况下,先控制可控开关Q3和可控开关Q2切换开通,最后稳定在控制可控开关Q2开通、可控开关Q3关断的状态。
从上述的技术方案可以看出,本发明在检测到全控型功率开关器件关断瞬间会产生很高的尖峰电压时,降低该全控型功率开关器件的关断速度,以抑制该尖峰电压,等到无抑制该尖峰电压的需求时,及时恢复该全控型功率开关器件正常的关断速度,以降低器件关断功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法流程图;
图2为本发明实施例公开的一种全控型功率开关器件驱动信号波形图;
图3为本发明实施例公开的一种驱动单元电路拓扑结构示意图;
图4为本发明实施例公开的又一种驱动单元电路拓扑结构示意图;
图5为本发明实施例公开的一种电力电子变换器的驱动控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,本发明实施例公开了一种全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法,包括:
步骤S01:获取一全控型功率开关器件所在的电力电子变换器的整机运行状态信息。
步骤S02:根据所述整机运行状态信息判断所述全控型功率开关器件在关断瞬间是否会产生超过预设电压值的尖峰电压,若是,进入步骤S03,若否,进入步骤S04。
具体的,以IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)为代表的全控型功率开关器件是许多电力电子变换器的核心器件,例如光伏逆变器、风能变流器等电力电子变换器基本上均是以IGBT作为核心器件。另外,MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)也属于全控型功率开关器件,但出于成本考虑一般较少应用。
电力电子变换器工作在正常工况下时,负载电流基本保持稳定,而且为了降低全控型功率开关器件的开通关断功耗,会让全控型功率开关器件以尽可能快的开关速度进行通断,该开关速度为一固定值。全控型功率开关器件在关断瞬间的端电压主要由两部分组成:直流母线电压+线路上寄生电感产生的感应电压。电力电子变换器进入高电压穿越、低电压穿越或过载等异常工况下时,负载电流变大,较快的开关速度和较大的负载电流会产生较高的开关电流变化率。较高的开关电流变化率会导致该感应电压升高,进而导致在关断瞬间全控型功率开关器件的端电压出现很高的尖峰电压,在极端情况下该尖峰电压会超过全控型功率开关器件的耐压值,造成全控型功率开关器件过电压击穿。
对此,本发明实施例在电力电子变换器工作过程中,实时获取电力电子变换器的整机运行状态信息,以此识别全控型功率开关器件是否已经遇到了该极端情况(此时步骤S02中所述的预设电压值等于所述全控型功率开关器件的耐压值)或有很大概率遇到该极端情况(此时步骤S02中所述的预设电压值略小于所述全控型功率开关器件的耐压值,例如为电力电子设备内耐压值最小的全控型功率开关器件的耐压值),若全控型功率开关器件已经遇到了或有很大概率遇到该极端情况,直接判定所述全控型功率开关器件会在关断瞬间产生很高的尖峰电压,此时需要立即启动一定措施来抑制该尖峰电压。
在实际应用时,由于一个全控型功率开关器件的耐压值、开关速度都是固定的,所以本发明实施例可以直接依据电力电子变换器输出的负载电流这一项整机运行状态信息来判定所述全控型功率开关器件是否已经遇到了或有很大概率遇到该极端情况。或者也可以依据其他项整机运行状态信息来判断所述全控型功率开关器件是否已经遇到了或有很大概率遇到该极端情况,以高/低电压穿越为例:电力电子设备在电网电压发生骤升时会进入高电压穿越,为电网提供一定的感性无功电流,支持电网电压恢复;在电网电压发生骤降时会进入低电压穿越,为电网提供一定的容性无功电流,支持电网电压恢复;所以,可以依据电网电压和/或电力电子变换器输出的无功电流来判定所述全控型功率开关器件是否已经遇到了或有很大概率遇到该极端情况。
步骤S03:降低所述全控型功率开关器件的关断速度,之后返回步骤S01。
具体的,减小开关电流变化率可减小全控型功率开关器件关断瞬间产生的感应电压,进而减小全控型功率开关器件关断瞬间产生的尖峰电压,而减小开关电流变化率的一个方法就是降低全控型功率开关器件的关断速度(关断速度是指全控型功率开关器件内部输入电容释放电荷的速度,对于IGBT来说,关断速度就是Vge电压下降的速度)。所以,当全控型功率开关器件在以正常工作时的关断速度进行关断瞬间会产生很高的尖峰电压时,所述全控型功率开关器件的开通速度可以保持不变,但必须要降低所述全控型功率开关器件的关断速度。
本发明实施例推荐采用分级关断所述全控型功率开关器件的方式来降低所述全控型功率开关器件的关断速度,具体实现方式可以为:在需要关断所述全控型功率开关器件时,先将所述全控型功率开关器件的门极电压在V1、V2、……、Vn、Vn+1中的至少两个电压值之间进行至少一次切换,最后将所述全控型功率开关器件的门极电压稳定在正常工况下对应的门极关断电压Vn+1,n≥1,最大关断门限值>V1>V2>…>Vn>Vn+1。
可选的,为简化控制,推荐设置n=1,V1=0V。
步骤S04:按照正常工作时的开关速度来开通和关断所述全控型功率开关器件,之后返回步骤S01。
具体的,全控型功率开关器件的关断速度越低,尖峰电压抑制效果越好,但同时也会增加关断损耗,所以当所述全控型功率开关器件无尖峰电压抑制需求时(也即所述全控型功率开关器件在以原关断速度进行关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压时),全控型功率开关器件也应当相应的恢复到原关断速度。
假设在某一场景下,设置n=1、V1=0V,在需要分级关断全控型功率开关器件时,可以先将全控型功率开关器件的门极电压降低到预设电压V1,再降低到电力电子变换器正常工况下对应的门极关断电压Vn+1,则图2为对应的全控型功率开关器件的驱动控制信号波形:电力电子变换器工作在正常工况下时,全控型功率开关器件按照正常工作时的开关速度进行开通和关断,当从t1时刻开始所述全控型功率开关器件在关断瞬间会产生超过预设电压值的尖峰电压时,全控型功率开关器件的门极电压先降低到0V,再降低到正常工况下对应的负压Vn+1,从而减缓了全控型功率开关器件的关断速度,降低了此时的尖峰电压,防止了全控型功率开关器件因尖峰电压过高而损坏,等到t2时刻所述全控型功率开关器件在关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压后,全控型功率开关器件恢复到按照正常工作时的开关速度进行开通和关断。
由以上描述可知,本发明实施例在检测到全控型功率开关器件关断瞬间会产生很高的尖峰电压时,降低该全控型功率开关器件的关断速度,以抑制该尖峰电压,等到无抑制该尖峰电压的需求时,及时恢复该全控型功率开关器件正常的关断速度,降低器件关断功耗。本发明实施例适用于电力电子变换器中的每一个全控型功率开关器件。
可选的,当n=1时,所述全控型功率开关器件(例如IGBT)对应的驱动单元可采用如图3所示电路拓扑结构,包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron、关断电阻Roff和软关断电阻Rs,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接一正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到所述全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经分级关断电阻Rs连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+。
在图3下,在同一时刻,三个可控开关Q1~Q3中只允许有一个开通,在可控开关Q1开通时,正电压V+经开通电阻Ron施加到所述全控型功率开关器件的门极;在可控开关Q2开通时,电压V-经关断电阻Roff施加到所述全控型功率开关器件的门极,此时门极电压为Vn+1;在可控开关Q3开通时,电压Vs经软关断电阻Rs施加到所述全控型功率开关器件的门极,此时门极电压为V1。
在图3下,采用分级关断全控型功率开关器件的方式来降低所述全控型功率开关器件的关断速度,是指:在需要分级关断所述全控型功率开关器件时,所述控制单元在保持可控开关Q1关断的情况下,先控制可控开关Q3和可控开关Q2切换开通(切换次数至少为一次),最后稳定在控制可控开关Q2开通、可控开关Q3关断的状态。例如,所述控制单元先控制可控开关Q3开通,最后再切换至可控开关Q2开通,在同一时刻,三个可控开关Q1~Q3中只允许有一个开通;或者,所述控制单元先控制可控开关Q2开通,再切换至可控开关Q3开通,最后再切换至可控开关Q2开通,在同一时刻,三个可控开关Q1~Q3中只允许有一个开通。
在图3下,按照正常的开关速度来开通和关断所述全控型功率开关器件,是指:当需要开通全控型功率开关器件时,所述控制单元控制可控开关Q1开通;当需要关断全控型功率开关器件时,所述控制单元控制可控开关Q2开通;在同一时刻,三个可控开关Q1~Q3中只允许有一个开通。
图3所示电路通过在现有驱动单元的基础上增加可控开关Q3和软关断电阻Rs,并辅以相应的软件控制,实现了在全控型功率开关器件已经遇到了或有很大概率遇到该极端情况时全控型功率开关器件分级关断。
或者,当n=1时,所述全控型功率开关器件(例如IGBT)对应的驱动单元也可采用如图4所示电路拓扑结构,包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron和关断电阻Roff,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接一正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到所述全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+。
在图4下,在同一时刻,三个可控开关Q1~Q3中只允许有一个开通,在可控开关Q1开通时,正电压V+经开通电阻Ron施加到所述全控型功率开关器件的门极;在可控开关Q2开通时,电压V-经关断电阻Roff施加到所述全控型功率开关器件的门极,此时门极电压为Vn+1;在可控开关Q3开通时,电压Vs经关断电阻Roff施加到所述全控型功率开关器件的门极,此时门极电压为V1。
相较于图3,图4中的关断电阻Roff同时充当软关断电阻Rs使用,其控制方式与图3中完全相同,不再赘述。
图4所示电路通过在现有驱动单元的基础上增加可控开关Q3,并辅以相应的软件控制,实现了在全控型功率开关器件已经遇到了或有很大概率遇到该极端情况时全控型功率开关器件分级关断。
图3和图4中的可控开关可采用MOSFET实现。可控开关Q1和Q2的组合就是推挽电路。
一般的,图3和图4中还会在全控型功率开关器件的门极与地之间接一个电容和一电阻,该电容用于设置正常工况下的开通和关断速度,该电阻用于防止全控型功率开关器件误开通。
与上述方法实施例相对应的,本发明实施例还公开了一种电力电子变换器的驱动控制系统,如图5所示,包括上位机和驱动板;
所述上位机,用于向所述驱动板下发电力电子变换器内部的各个全控型功率开关器件的PWM(Pulse width modulation,脉冲宽度调制)信号,以及获取电力电子变换器的整机运行状态信息并下发给所述驱动板;
所述驱动板包括与各个全控型功率开关器件一一对应的驱动单元;
任一全控型功率开关器件的驱动单元,用于根据所述整机运行状态信息判断所述全控型功率开关器件在关断瞬间是否会产生超过预设电压值的尖峰电压;若是,对接收到的所述全控型功率开关器件的PWM信号进行调整和放大后再去驱动所述全控型功率开关器件,以降低所述全控型功率开关器件的关断速度,直至判断得到所述全控型功率开关器件在以原关断速度进行关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压时,直接对接收到的所述全控型功率开关器件的PWM信号进行放大后去所述驱动全控型功率开关器件(即按照正常的开关速度来开通和关断所述全控型功率开关器件)。
可选的,所述驱动单元采用分级关断所述全控型功率开关器件的方式来降低所述全控型功率开关器件的关断速度。具体实现方式可以是:在需要关断所述全控型功率开关器件时,所述驱动单元具体用于先将所述全控型功率开关器件的门极电压在V1、V2、……、Vn、Vn+1中的至少两个电压值之间进行至少一次切换,最后将所述全控型功率开关器件的门极电压稳定在正常工况下对应的门极关断电压Vn+1,n≥1,最大关断门限值>V1>V2>…>Vn>Vn+1。
可选的,为简化控制,推荐设置n=1,V1=0V。
可选的,在n=1时,所述驱动单元例如可采用如图3所示电路拓扑结构,所述驱动单元包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron、关断电阻Roff和软关断电阻Rs,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经分级关断电阻Rs连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+;
在需要分级关断所述全控型功率开关器件时,所述控制单元用于在保持可控开关Q1关断的情况下,先控制可控开关Q3和可控开关Q2切换开通,最后稳定在控制可控开关Q2开通、可控开关Q3关断的状态;
当需要按照正常速度开通全控型功率开关器件时,所述控制单元用于控制可控开关Q1开通;当需要按照正常速度关断全控型功率开关器件时,所述控制单元用于控制可控开关Q2开通;
在同一时刻,三个可控开关Q1~Q3中只允许有一个开通。
或者,在n=1时,所述驱动单元也可采用如图4所示电路拓扑结构,包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron和关断电阻Roff,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接一正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到所述全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+;
在需要分级关断所述全控型功率开关器件时,所述控制单元用于在保持可控开关Q1关断的情况下,先控制可控开关Q3和可控开关Q2切换开通,最后稳定在控制可控开关Q2开通、可控开关Q3关断的状态;
当需要按照正常速度开通全控型功率开关器件时,所述控制单元用于控制可控开关Q1开通;当需要按照正常速度关断全控型功率开关器件时,所述控制单元用于控制可控开关Q2开通;在同一时刻,三个可控开关Q1~Q3中只允许有一个开通。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法,其特征在于,包括:
获取一全控型功率开关器件所在的电力电子变换器的整机运行状态信息;
根据所述整机运行状态信息判断所述全控型功率开关器件在关断瞬间是否会产生超过预设电压值的尖峰电压;
若是,降低所述全控型功率开关器件的关断速度,直至判断得到所述全控型功率开关器件在以原关断速度进行关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压时,再恢复到原关断速度。
2.根据权利要求1所述的全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法,其特征在于,所述降低所述全控型功率开关器件的关断速度,包括:在需要关断所述全控型功率开关器件时,分级关断所述全控型功率开关器件。
3.根据权利要求2所述的全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法,其特征在于,所述分级关断所述全控型功率开关器件,包括:
先将所述全控型功率开关器件的门极电压在V1、V2、……、Vn、Vn+1中的至少两个电压值之间进行至少一次切换,最后将所述全控型功率开关器件的门极电压稳定在正常工况下对应的门极关断电压Vn+1,n≥1,最大关断门限值>V1>V2>…>Vn>Vn+1。
4.根据权利要求3所述的全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法,其特征在于,设置n=1,V1=0V。
5.根据权利要求1所述的全控型功率开关器件关断瞬间尖峰电压抑制方法,其特征在于,所述预设电压值为所述全控型功率开关器件的耐压值;或者,所述预设电压值为电力电子设备内耐压值最小的全控型功率开关器件的耐压值。
6.一种电力电子变换器的驱动控制系统,其特征在于,包括上位机和驱动板;
所述上位机,用于向所述驱动板下发电力电子变换器内部的各个全控型功率开关器件的PWM信号,以及获取电力电子变换器的整机运行状态信息并下发给所述驱动板;
所述驱动板包括与各个全控型功率开关器件一一对应的驱动单元;
任一全控型功率开关器件的驱动单元,用于根据所述整机运行状态信息判断所述全控型功率开关器件在关断瞬间是否会产生超过预设电压值的尖峰电压;若是,对接收到的PWM信号进行调整和放大后再去驱动所述全控型功率开关器件,以降低所述全控型功率开关器件的关断速度,直至判断得到所述全控型功率开关器件在以原关断速度进行关断瞬间不会产生超过预设电压值的尖峰电压时,直接对接收到的PWM信号进行放大后去驱动所述全控型功率开关器件。
7.根据权利要求6所述的电力电子变换器的驱动控制系统,其特征在于,所述驱动单元采用分级关断所述全控型功率开关器件的方式来降低所述全控型功率开关器件的关断速度。
8.根据权利要求7所述的电力电子变换器的驱动控制系统,其特征在于,在需要关断所述全控型功率开关器件时,所述驱动单元具体用于先将所述全控型功率开关器件的门极电压在V1、V2、……、Vn、Vn+1中的至少两个电压值之间进行至少一次切换,最后将所述全控型功率开关器件的门极电压稳定在正常工况下对应的门极关断电压Vn+1,n≥1,最大关断门限值>V1>V2>…>Vn>Vn+1。
9.根据权利要求8所述的电力电子变换器的驱动控制系统,其特征在于,当n=1时,所述驱动单元包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron、关断电阻Roff和软关断电阻Rs,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经分级关断电阻Rs连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+;
在需要分级关断所述全控型功率开关器件时,所述控制单元用于在保持可控开关Q1关断的情况下,先控制可控开关Q3和可控开关Q2切换开通,最后稳定在控制可控开关Q2开通、可控开关Q3关断的状态。
10.根据权利要求8所述的电力电子变换器的驱动控制系统,其特征在于,当n=1时,所述驱动单元包括控制单元、三个可控开关Q1~Q3、开通电阻Ron和关断电阻Roff,其中:
三个可控开关Q1~Q3的控制端均连接到所述控制单元;
可控开关Q1的高电压端接正电压V+,低电压端经开通电阻Ron连接到所述全控型功率开关器件的门极;
可控开关Q2的高电压端经关断电阻Roff连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接负电压V-;
可控开关Q3的高电压端经分级关断电阻Rs连接到所述全控型功率开关器件的门极,低电压端接电压Vs;V-<Vs<V+;
在需要分级关断所述全控型功率开关器件时,所述控制单元用于在保持可控开关Q1关断的情况下,先控制可控开关Q3和可控开关Q2切换开通,最后稳定在控制可控开关Q2开通、可控开关Q3关断的状态。
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