[发明专利]IGCT变换器/测试电路的直流侧电路及其钳位电容和钳位电阻的参数设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种IGCT（集成门极换流晶闸管）变换器/测试电路的直流侧电路及其钳位电容和钳位电阻的参数设计方法。 

背景技术

作为一种新型的功率半导体器件，IGCT具有阻断电压高，通态电流大，损耗低，可靠性高等优点，存在很好的应用前景。然而，IGCT器件也有一定的不足之处：IGCT自身允许的电流变换率di/dt不是很高，因此，实际应用时，需要串联缓冲电感以限制开通和短路时流过器件的电流变换率di/dt。由于线路中同时还存在杂散电感，在IGCT关断时，缓冲电感和杂散电感的共同作用会使得IGCT需承受较大的关断过电压。如果关断过电压尖峰过高，就可能损坏IGCT器件。为了抑制IGCT的关断过电压，需要设计IGCT的关断过电压钳位电路。一个典型的IGCT钳位电路由钳位二极管、钳位电容和钳位电阻组成。钳位电容用于吸收IGCT关断时产生的过电压尖峰；钳位二极管为关断过电压的吸收和缓冲电感的续流提供通道；钳位电阻为钳位电容和缓冲电感储存的能量提供泻放路径。 

在工业应用中，IGCT的钳位电路的设计基本上都是根据ABB公司提供的经验公式来设计的，但是，该经验公式没有完备的理论推导，同时，经验公式的推算结果往往无法获得最优的性能。近年来，一些文献也推导了器件参数与钳位电压的关系，但是作者没有给出最终可以应用的钳位电路设计准则，另一些文献只分析了整个电路中的一些关键器件或参数（反并联二极管、杂散电感）对IGCT器件开通和关断的影响，并没有提出缓冲与钳位电路的设计方法。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种理论完备、适用面广、效果显著的IGCT变 换器/测试电路的直流侧电路及其钳位电容和钳位电阻的参数设计方法。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 

IGCT变换器/测试电路的直流侧电路，包括直流电容、缓冲电感、钳位二极管、钳位电容和钳位电阻；直流电容的正极连接缓冲电感一端和钳位电阻的一端，缓冲电感的另一端连接钳位二极管的正极，钳位电阻的另一端连接的钳位二极管负极，钳位二极管的负极连接钳位电容的一端，钳位电容的另一端连接直流电容的负极；所述直流侧电路连接有变换电路，所述变换电路连接钳位二极管的正极和直流电容的负极；所述变换电路包括若干IGCT器件； 

所述钳位电容的电容值为C_CL，所述钳位电阻的电阻值为R_CL；