[实用新型]一种开关磁阻电动机功率变换器功率器件并联均流装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电动机功率变换器领域，具体涉及一种开关磁阻电动机功率变换器功率器件并联均流装置。

背景技术

开关磁阻电机具有结构简单、调速范围宽、无稀土、成本低的优势，在提倡新能源的大趋势下有着广阔的发展前景。目前为止，中大功率的开关磁阻电机功率变换器一般选用IGBT作为主开关器件。然而随着功率级别的提高IGBT的价格也越来越昂贵，这使得开关磁阻电机成本低的优势被减弱。

用功率级别稍小的功率器件并联来取代原有IGBT，既保证了开关速度和耐电压、电流等级同时也降低了成本。但是利用功率器件并联去构造新的功率变换器存在着诸多困难，在以往的文献中，提到了功率器件并联均流的一些解决办法，却没有结合开关磁阻电机的应用实例进行分析。也有提到开关磁阻电机与功率器件构成的功率变换器，却少有使用功率器件并联并做出相应的均流研究，文献分析了引起不均流的主要参数，但是只针对了其中一个或几个参数，并没有结合具体的拓扑来分析不均流引起的不良反应。大多数文献对于并联均流的分析集中于硬件层面，侧重于器件参数的分析和优化，而没有从软件控制层面对不均流现象进行校正。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种开关磁阻电动机功率变换器功率器件并联均流装置，该装置用功率级别稍小的功率器件并联来取代原有的IGBT，在保证开关磁阻电机功率变换器性能的基础上进一步降低成本，并且可以有效均衡并联器件的电流，具有开关损耗小的优势。

本实用新型提供如下技术方案：一种开关磁阻电动机功率变换器功率器件并联均流装置，包括硬件均流模块和软件均流控制模块，所述硬件均流模块包括驱动器和功率器件，所述驱动器的正极与所述功率器件的栅极之间串联电阻R_g，所述功率器件的漏极接入引线电感L_d，所述功率器件的源极接入引线电感L_s，所述功率器件的源极电感L_s与所述驱动器的负极之间串联器件导通电阻R_DS(on)，所述功率器件之间并联。所述软件均流控制模块是基于斩波控制提出的优化模块，控制调节驱动器，使用轮流斩波的方式，将斩波频率均匀地散布在上下桥臂，使各功率器件负担均衡，同时也降低了开关损耗。

优选的，所述驱动器与所述功率器件栅极串联电阻R_g要选用同样阻值、同一批次的电阻，栅极导线规格一致、长短相同，避免栅极电阻造成的不均流。

优选的，所述导通电阻R_DS(on)在功率并联使用时要严格选择同型号、同批次的产品，导通电阻R_DS(on)主要影响开关管的稳态电流，毫欧级的差别也会引起明显的不均流现象。

优选的，所述功率器件漏极电感L_d的引线，要严格选择长度、直径保持一致，漏极引线电感L_d主要影响器件开通时电流震荡程度，并联器件的栅极引线电感若出现不一致，则会在导通电流建立初期出现不同步的震荡。

优选的，所述功率器件与源极电感L_s之间的引线，要严格选择源极引线的尺寸及材料并且保持一致，不同的源极引线会在电流建立阶段产生明显的不同步震荡，在关断阶段也会影响器件关断的速度，使关断不同步。

本实验新型的有益效果是：采用基于功率级别较小的功率器件并联取代原有的IGBT作为并联均流装置，在保证开关磁阻电机功率变换器性能的基础上进一步降低成本，并且利用软件控制优化可以有效地均衡并联器件的电流，具有开关损耗小的优势。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的仿真电路；

图3是本实用新型的软件控制时序图。

具体实施方式