[发明专利]用于T型三电平MOSFET逆变器的分状态脉冲测试方法

说明书

本发明公开一种用于T型三电平MOSFET逆变器的分状态脉冲测试方法，将T型三电平MOSFET逆变器的电压和电流状态分为四类分别进行测试，将负载电感接在逆变器输出端，在第一类和第二类状态测试中另一端连接于负直流母线，在第三类和第四类状态测试中另一端连接于正直流母线。在第一类测试中，测试逆变器第一只MOSFET的开通和关断特性；在第二类测试中，测试逆变器第二只MOSFET的开通和关断特性，测试第四只MOSFET的同步整流状态；在第三类测试中，测试逆变器第四只MOSFET的开通和关断特性；在第四类测试中，测试逆变器第三只MOSFET的开通和关断特性，测试第一只MOSFET的同步整流状态。本发明针对逆变器的不同工作状态采用不同的测试电路和脉冲，测试全面，同时能够测试同步整流状态。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及逆变器测试技术，具体的说，涉及一种用于T型三电平MOSFET逆变器的分状态脉冲测试方法。

背景技术

目前，在逆变器中应用较多的电力电子开关器件主要有两类。一类是绝缘栅双极型晶体管(英文：Insulate-Gate Bipolar Transistor，缩写：IGBT)，IGBT主要用于中压和高压逆变器中。另一类是金属氧化物半导体场效应晶体管(英文：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，缩写：MOSFET)，MOSFET主要用于低压逆变器中，并且具有开关速度快、沟道电流可以双向流动的特点。MOSFET较快的开关速度可以使逆变器开关频率更高，减小无源滤波器的重量和体积；沟道电流可以双向流动使逆变器存在同步整流状态，减小器件导通损耗，提高逆变器的效率。此外，T型三电平逆变器相比两电平逆变器具有输出谐波小、器件电压应力低、电磁干扰低等优点。由于MOSFET与IGBT相比，具有更高的开关频率和同步整流，将MOSFET应用于T型三电平逆变器，在一些应用场合可以取代IGBT逆变器，能够进一步减小T型三电平逆变器的体积、提高功率密度和逆变器的效率。

在T型三电平MOSFET逆变器的功率电路和驱动电路设计、制作完成后，为保证逆变器能够长期、可靠工作，需要对MOSFET器件进行测试，获得其开通特性、关断特性、开通和关断损耗，作为逆变器设计优劣的重要性指标。但是，传统的双脉冲测试方法通常仅给出某一情况下的测试电路和测试脉冲，对逆变器的实际运行状态测试并不全面，并且无法对T型三电平MOSFET逆变器的同步整流状态进行测试。T型三电平MOSFET逆变器工作状态多，开通状态和电流路径同时与电压和电流方向有关。因此，需要一种分状态、能够测试同步整流状态的脉冲测试方法，对保证逆变器长期可靠工作具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的脉冲测试不全面、无法对逆变器的同步整流状态进行测试等上述技术问题，提供一种脉冲测试全面且能够测试逆变器的同步电流状态的用于T型三电平MOSFET逆变器的分状态脉冲测试方法。

本发明的技术方案是：一种用于T型三电平MOSFET逆变器的分状态脉冲测试方法，包括以下步骤：

将逆变器电压和电流状态分为四类，其中，第一类电压和电流状态为：电压和电流均大于0；第二类电压和电流状态为：电压小于0，电流大于0；第三类电压和电流状态为：电压电流均小于0；第四类电压和电流状态为：电压大于0，电流小于0；

将负载电感L_load一端连接在MOSFET Q₁、MOSFET Q₃和MOSFET Q₄的交点，另一端连接于负直流母线；MOSFET Q₁施加双脉冲驱动信号，MOSFET Q₂的驱动信号保持高电平，MOSFET Q₃和MOSFET Q₄的驱动信号保持低电平，对运行状态为第一类电压和电流状态的逆变器进行测试，测试MOSFET Q₁的开通特性和关断特性；