[发明专利]基于IGCT的中高电压三电平变换器中安全封脉冲方法

摘要

本发明属于IGCT中高压三电平变换器技术领域，其特征在于：在主控板与IGCT中高压三电平变换器之间接入一个CPLD芯片和与该芯片相串接的光纤驱动电路，用一个CPLD芯片把死区时间控制、最小脉宽控制和过渡脉冲控制三种方法有机结合起来，使该变换器在封脉冲过程中同时避免发生桥臂直通、单个器件开关动作时间过短以及单个器件承受全边直流母线电压等现象，保证开关器件和变换器的安全、正常工作。本发明还依据IGCT器件特性、吸收电路参数来确定死区时间以及通态和阻态最小脉宽时间的设定值，使其同时满足IGCT和吸收电路中器件工作的要求，具有易于实现、可靠性高的优点。

主权项

1.基于IGCT的中高压三电平变换器中安全封脉冲方法，其特征在于：所述方法是在一个CPLD芯片中实现的，该CPLD芯片从一个用DSP构成的主控板输出端接收12路PWM驱动脉冲后，再经光纤驱动电路向由12个IGCT构成的三电平变换器逆变电路发出12路PWM驱动信号；在当主控板发出的PWM信号为100110011001或CPLD芯片的故障标志有效时，该CPLD芯片依次按以下步骤实现所述的封脉冲方法：步骤1：初始化，在该CPLD芯片中设置以下参数：数组PWMu[]、PWMv[]、PWMw[]，对应于所述逆变电路三个桥臂U、V、W中IGCT的控制信号，“1”表示让该IGCT导通，“0”表示让该IGCT阻断；死区时间，用tdead表示，代表一个桥臂互锁两个IGCT驱动信号同为关断状态的时间，取30～50μs；通态最小脉宽时间，用tonmin表示，代表同一个IGCT驱动信号维持导通的最小时间，取20～30μs；阻态最小脉宽时间，同toffmin表示，代表同一个IGCT驱动信号维持阻断状态的最小时间，取80～130μs；相应于各数组的死区时间计时器、通态最小脉宽时间计时器、阻态最小脉宽时间计时器、过渡脉冲控制时间计时器的标志位和故障标志位；步骤2：该CPLD芯片从主控板接收12路PWM驱动信号和故障状态的数据；步骤3：该CPLD芯片判断所述主控板发出的12路PWM驱动信号是否为‘100110011001’或者CPLD芯片的故障状态标志为有效，若不是，则判断结果为不封脉冲，执行步骤4；若是，则执行步骤7；步骤4：CPLD芯片根据主控板输出的12路PWM驱动信号对数组PWMu[]、PWMv[]、PWMw[]赋值；步骤5：CPLD芯片按以下状态情况，区别进行死区和最小脉宽处理：状态5.1，当某一个数组的状态变为[0，1，0，0]或[0，0，1，0]时，相应于该数组的死区时间计时器开始计时；状态5.2，当某一个数组中的某个数值发生从“0”向“1”的状态变化时，相应于该数组的通态最小脉宽时间计时器开始计时；状态5.3，当某一个数组中的某个数值发生从“1”向“0”的状态变化时，相应于该数组的阻态最小脉宽时间计时器开始计时；步骤6：各计时器的数值小于对应的计时器设定值的时间内，对应的CPLD芯片输出的PWM驱动信号维持原状态，否则，CPLD芯片输出的PWM驱动信号与主控板输入CPLD芯片的信号相同，返回步骤2；步骤7：CPLD执行过渡脉冲控制流程：在封脉冲时，过渡脉冲控制时间计时器开始计时，并把数组PWMu[]、PWMv[]、PWMw[]全部赋值为[0，1，1，0]，然后执行步骤5和步骤6，一直到过渡脉冲时间计时器的数值达到通态最小脉宽时间tonmin时，把所述数组全部赋值为[0，0，0，0]并回到步骤2，其中，所述的过渡脉冲即所述芯片CPLD输出的三电平变换器逆变电路的PWM驱动信号。