所屬的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的存儲裝置、處理裝置的具體工作過程及有關(guān)說明,可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程,在此不再贅述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠意識到,結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的模塊、方法步驟,能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn),軟件模塊、方法步驟對應(yīng)的程序可以置于隨機(jī)存儲器(ram)、內(nèi)存、只讀存儲器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動磁盤、cd-rom、或內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。為了清楚地說明電子硬件和軟件的可互換性,在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以電子硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能,但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。下面參考圖3,其示出了用于實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方法、系統(tǒng)、設(shè)備實(shí)施例的服務(wù)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示出的服務(wù)器僅僅是一個示例,不應(yīng)對本技術(shù)實(shí)施例的功能和使用范圍帶來任何限制。如圖3所示,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括中央處理單元(cpu,central?processing?unit)601,其可以根據(jù)存儲在只讀存儲器(rom,read?only?memory)602中的程序或者從存儲部分608加載到隨機(jī)訪問存儲器(ram,random?access?memory)603中的程序而執(zhí)行各種適當(dāng)?shù)膭幼骱吞幚?。在ram?603中,還存儲有系統(tǒng)操作所需的各種程序和數(shù)據(jù)。cpu?601、rom?602以及ram?603通過總線604彼此相連。輸入/輸出(i/o,input/output)接口605也連接至總線604。以下部件連接至i/o接口605:包括鍵盤、鼠標(biāo)等的輸入部分606;包括諸如陰極射線管(crt,cathode?ray?tube)、液晶顯示器(lcd,liquid?crystal?display)等以及揚(yáng)聲器等的輸出部分607;包括硬盤等的存儲部分608;以及包括諸如lan(局域網(wǎng),local?areanetwork)卡、調(diào)制解調(diào)器等的網(wǎng)絡(luò)接口卡的通信部分609。通信部分609經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行通信處理。驅(qū)動器610也根據(jù)需要連接至i/o接口605。可拆卸介質(zhì)611,諸如磁盤、光盤、磁光盤、半導(dǎo)體存儲器等等,根據(jù)需要安裝在驅(qū)動器610上,以便于從其上讀出的計(jì)算機(jī)程序根據(jù)需要被安裝入存儲部分608。特別地,根據(jù)本公開的實(shí)施例,上文參考流程圖描述的過程可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)軟件程序。例如,本公開的實(shí)施例包括一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,其包括承載在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序,該計(jì)算機(jī)程序包含用于執(zhí)行流程圖所示的方法的程序代碼。在這樣的實(shí)施例中,該計(jì)算機(jī)程序可以通過通信部分609從網(wǎng)絡(luò)上被下載和安裝,和/或從可拆卸介質(zhì)611被安裝。在該計(jì)算機(jī)程序被中央處理單元(cpu)601執(zhí)行時,執(zhí)行本技術(shù)的方法中限定的上述功能。需要說明的是,本技術(shù)上述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)或者是上述兩者的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是——但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件,或者任意以上的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子可以包括但不限于:具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)訪問存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本技術(shù)中,計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì),該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。而在本技術(shù)中,計(jì)算機(jī)可讀的信號介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號,其中承載了計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式,包括但不限于電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀的信號介質(zhì)還可以是計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)以外的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸,包括但不限于:無線、電線、光纜、rf等等,或者上述的任意合適的組合??梢砸砸环N或多種程序設(shè)計(jì)語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本技術(shù)的操作的計(jì)算機(jī)程序代碼,上述程序設(shè)計(jì)語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言—諸如java、smalltalk、c++,還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計(jì)語言—諸如“c”語言或類似的程序設(shè)計(jì)語言。程序代碼可以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中,遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)——包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計(jì)算機(jī),或者,可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。附圖中的流程圖和框圖,圖示了按照本技術(shù)各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上,流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段、或代碼的一部分,該模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意,在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中,方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如,兩個接連地表示的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行,它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行,這依所涉及的功能而定。也要注意的是,框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合,可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象,而不是用于描述或表示特定的順序或先后次序。術(shù)語“包括”或者任何其它類似用語旨在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備/裝置不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其它要素,或者還包括這些過程、方法、物品或者設(shè)備/裝置所固有的要素。至此,已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征做出等同的更改或替換,這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
背景技術(shù):
1、igbt(insulated?gate?bipolar?transistor,絕緣柵雙極晶體管)作為一種高效能的功率半導(dǎo)體器件,自其誕生以來便迅速成為高功率應(yīng)用中的主力器件。igbt結(jié)合了mosfet和bjt的優(yōu)點(diǎn),既具有mosfet的高輸入阻抗,又具有bjt的高載流子密度,使其在開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗之間取得了良好的平衡。這使得igbt在電力傳輸、牽引驅(qū)動、風(fēng)力發(fā)電和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,隨著功率需求的不斷增長,單個igbt的容量往往不足以滿足高功率應(yīng)用的需求,因此需要多個igbt并聯(lián)使用,以提高系統(tǒng)的電流處理能力和冗余度。并聯(lián)igbt的必要性在于它可以顯著提升系統(tǒng)的功率等級,同時通過均攤電流降低單個器件的熱應(yīng)力,提高整體系統(tǒng)的可靠性。但igbt的并聯(lián)使用也帶來了若干挑戰(zhàn)。首先,不同igbt模塊的特性參數(shù)存在差異,如飽和壓降和開關(guān)時間等,這會導(dǎo)致并聯(lián)模塊之間的電流分配不均勻,從而引發(fā)局部過熱和效率降低。其次,在動態(tài)操作條件下,各igbt模塊的開關(guān)同步性差異會導(dǎo)致瞬時電流的不均勻分配,增加了系統(tǒng)的電磁干擾(emi)和開關(guān)損耗。此外,驅(qū)動電路的不完全對稱性也會對并聯(lián)igbt的電流均衡產(chǎn)生負(fù)面影響。
2、現(xiàn)有方案中多集中以igbt電流幅值為判斷依據(jù),對于電流變化率關(guān)注較少,容易產(chǎn)生負(fù)面影響,且傳統(tǒng)電流傳感器不易集成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題,現(xiàn)有技術(shù)igbt并聯(lián)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性不高的問題,本發(fā)明提供了一種基于驅(qū)動電壓補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)igbt動態(tài)均流電路,所述電路包括:
2、驅(qū)動電壓控制模塊與n個并聯(lián)的igbt支路;每個igbt支路的結(jié)構(gòu)都相同;
3、所述igbt支路包括:igbt的集電極連接電流傳感器的第一端;所述電流傳感器的第二端連接驅(qū)動電壓控制模塊的第一端;所述igbt包括主發(fā)射極和輔助發(fā)射極,所述igbt的主發(fā)射極連接發(fā)射極電感;
4、所述igbt的柵極與電阻r的第一端連接,所述電阻r的第二端與所述門級驅(qū)動電路的第一端連接;所述門級驅(qū)動電路的第二端與所述驅(qū)動電壓控制模塊的第一端連接;所述門級驅(qū)動電路的第三端連接固定電壓。
5、在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述門級驅(qū)動電路由一個npn型三極管和一個pnp型三極管構(gòu)成,npn型三極管的發(fā)射極與pnp型三極管的發(fā)射極相連并引出,門級驅(qū)動電路的第一端;npn型三極管的集電極作為門級驅(qū)動電路的第二端,pnp型三極管的集電極作為門級驅(qū)動電路的第三端,npn型三極管的基極與pnp型三極管的基極連接后作為門級驅(qū)動電路的第四端。
6、在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述當(dāng)前電流傳感器為pcb羅氏線圈電流傳感器。
7、本發(fā)明的第二方面提供一種基于驅(qū)動電壓補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)igbt動態(tài)均流方法,基于驅(qū)動電壓補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)igbt動態(tài)均流電路工作,所述方法包括:
8、通過各igbt支路上電流傳感器獲取各igbt的電流幅值和變化率;
9、根據(jù)所述各igbt的電流幅值和變化率計(jì)算各igbt的不平衡度;
10、將不符合預(yù)設(shè)區(qū)間的igbt的不平衡度所在的igbt支路確定為待調(diào)整的igbt支路;
11、對所述待調(diào)整的igbt支路調(diào)整驅(qū)動電壓,使所述待調(diào)整的igbt支路的電流的不平衡度滿足預(yù)設(shè)區(qū)間。
12、在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,計(jì)算各igbt的不平衡度的方法為:
13、分別計(jì)算各igbt的不平衡度;對于第k個igbt,計(jì)算第k個igbt的不平衡度的方法為:
14、
15、其中,δk為當(dāng)前igbt的不均衡度,ik為當(dāng)前igbt在開通階段的電流幅值,i為各igbt在開通階段的平均值。
16、avr
17、在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,對所述待調(diào)整的igbt支路進(jìn)行驅(qū)動電壓的調(diào)整的方法為:
18、對于第n次驅(qū)動中不符合預(yù)設(shè)條件的待調(diào)整igbt支路,通過驅(qū)動電壓控制模塊調(diào)整第n+1次的驅(qū)動中igbt的驅(qū)動電壓調(diào)整其不均衡度。
19、在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,對于第n次驅(qū)動中不符合預(yù)設(shè)條件的待調(diào)整igbt支路,通過驅(qū)動電壓控制模塊調(diào)整第n+1次的驅(qū)動中igbt的驅(qū)動電壓的方法為:
20、
21、其中,veek為待調(diào)整igbt支路的第n+1次的驅(qū)動中igbt的驅(qū)動電壓,vref為igbt的參考開通電壓,i′k為第k個igbt在開通階段的電流變化率,為所有igbt的電流變化率的平均值,δv為設(shè)定的調(diào)節(jié)電壓參數(shù)。
22、在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述第k個igbt在開通階段的電流變化率的計(jì)算方法為:
23、
24、其中,vlk為第k個igbt的發(fā)射極電感的電壓,le為第k個igbt的發(fā)射極電感,i′k第k個igbt在開通階段的電流變化率。
25、本發(fā)明的有益效果:
26、(1)本發(fā)明通過pcb羅氏線圈電流傳感器進(jìn)行電流采樣相比于其他電流傳感器更輕便小型,且目前大多數(shù)高功率igbt模塊有兩個發(fā)射極(主發(fā)射極和輔助發(fā)射極ae),本發(fā)明使用從發(fā)射器到輔助發(fā)射器的le電壓作為電流變化率i′k的間接測量方式,然后將其轉(zhuǎn)換為門級驅(qū)動電壓值補(bǔ)償下一個開通過程門級驅(qū)動電壓。
27、(2)本發(fā)明使得各igbt的電流不平衡度滿足要求,從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)均流。
28、(3)本發(fā)明不僅顯著改善了igbt并聯(lián)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性,還延長了器件的使用壽命。