并聯(lián)有源電力濾波器保護的關(guān)鍵技術(shù)研究
2 有源電力濾波器主電路結構的優(yōu)化設計
為了減小過(guò)電壓,有源電力濾波器主電路設計應在滿(mǎn)足絕緣、散熱的條件下,盡量減小直流側連接導線(xiàn)的分布電感,減小直流側電容的寄生電感,提高器件工作的安全性。
直流側電容應選擇無(wú)感電容,安裝應盡量靠近IGBT模塊。實(shí)際上,無(wú)論是有感還是無(wú)感電容,從電極到引出端,只要存在空間距離,就會(huì )存在電感,只不過(guò)無(wú)感電容的寄生電感比有感電容的寄生電感小得多而已。同樣,無(wú)感電容器的長(cháng)度越長(cháng),其寄生電感越大,因此,應采用尺寸短的電容器,同時(shí)在A(yíng)PF緩沖電路中,也應遵循“無(wú)感”和“短尺寸”原則。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/175994.htm
除了采用無(wú)感電容,還要設法縮短直流側導線(xiàn)長(cháng)度,減小主電路的尺寸,減小回路的面積。直流母線(xiàn)可采用層疊母排,以減小直流側回路的分布電感。在柜體結構中,由于無(wú)法實(shí)現從模塊電極到電容引線(xiàn)端的零距離,我們提出了一種可以減小分布電感的空間結構,這樣可以更合理地利用空間,同時(shí)使直流側電容既可以用作直流電源提供能量,又可以吸收過(guò)電壓。圖3所示是IGBT與直流側電容的連接結構圖,該結構選擇2~4個(gè)大容量電容安裝在IGBT模塊的PN端附近,連接導線(xiàn)采用寬扁銅排,連接距離不超過(guò)5 cm。根據電磁學(xué)原理可知,當兩根距離很近的平行導線(xiàn)流過(guò)大小相等、方向相反的電流時(shí),導線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)將相互抵消,理論上電感為零,因此,采用的這種結構可有效降低直流側回路的分布電感。
3 有源濾波器緩沖電路的結構設計
IGBT過(guò)電壓保護的目的是為了降低IGBT集-射極間的電壓UCE,它可以通過(guò)降低IGBT開(kāi)關(guān)速度來(lái)實(shí)現。通過(guò)增大驅動(dòng)電路柵極電阻RG的方法,可以降低開(kāi)關(guān)速度,但是在增大RG的同時(shí)會(huì )增加開(kāi)關(guān)損耗,因此這種方法不可取。目前,防止過(guò)電壓的有效方法是設計參數合理的緩沖電路。圖4所示是通常采用的幾種緩沖保護電路的原理圖,它們的特點(diǎn)如表1所列。
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