壓接式IGBT開關(guān)特性測試平臺的設計.pdf

1、目前，柔性直流輸電在全世界范圍內(nèi)，尤其是我國，都在朝著高電壓等級，大容量方向發(fā)展，這無疑對其中關(guān)鍵設備換流閥和混合式直流斷路器有了更高的要求。同樣，作為換流閥和斷路器重要組成的開關(guān)器件IGBT，其封裝性能以及電氣性能要求也必然更加嚴格。作為老式的焊接型IGBT，已經(jīng)漸漸不能滿足現(xiàn)在電力系統(tǒng)的要求，隨之產(chǎn)生的一種新的壓接型IGBT，在功率等級、開關(guān)速度等方面有著明顯的優(yōu)勢，已成為柔性直流輸電的優(yōu)選器件。因此，對壓接式IGBT開關(guān)特性測試有

2、其工程實際意義。
　　本文主要完成以下工作。
　　首先，本文采用公式理論推導與仿真模擬相結(jié)合來完成測試平臺中恒流充電裝置的設計。為改變開關(guān)特性測試平臺母線電容傳統(tǒng)的由市電，經(jīng)調(diào)壓器，再通過變壓器，最后由整流橋接充電電阻充電方式所引起的充電效率低、難控制電容電壓、怕短路等缺點，設計一套基于LC諧振原理的恒流充電系統(tǒng)，并通過MATLAB進行仿真驗證。
　　然后，以仿真結(jié)果為依托，根據(jù)理論分析和器件的實際特性，對系統(tǒng)涉及到的

3、元器件進行選取，完成恒流充電裝置的實際搭建。裝置中不僅要對電容、電感、變壓器、整流硅等主電路器件合理選取，還要確定控制及保護設備，并以實際充電效果驗證整個裝置的可靠性和實用性。
　　最后，針對ABB公司生產(chǎn)的StakPak型IGBT，采用雙脈沖測試原理，完成開關(guān)特性測試平臺的設計并進行測試。測試平臺運行過程中，把充電裝置實際應用到測試的預充電環(huán)節(jié)，驗證裝置電流電壓指標達到測試平臺要求。對于IGBT器件的開關(guān)特性測試同樣采用MATL