IGBT模塊T型三電平拓撲換流過程分析及測試方法IGBT模塊T字型-三電平電路拓撲和狀態表：T字型-三電平電路拓撲

1）拓撲中共有4只IGBT，4只二極管，還有電容組C1和C2；假設正負母線電壓均等，都是Vdc。

2）將T1，T2，T3，T4的狀態用1和0分別表示，1表示開通，0表示關斷。T字型-三電平電路狀態表

1）狀態采用16進制表示；

2）穩定模態有3種：C，6，3；

3）死區狀態有2種：4，2。死區狀態的切換用黃色部分表示。

狀態循環和電流流向：在該拓撲中，IGBT的所有開關狀態的切換是循環的過程。在該拓撲中，電流的流向分為兩種情況：

朝內-藍色箭頭所示；

朝外-紅色箭頭所示。

由于這兩種情況是對偶關系，所以在以下的分析中，我們假定電流流向朝外（紅色箭頭）。

狀態C-1100：狀態C-1100-->狀態4-0100：狀態4-0100-->狀態6-0110：狀態6-0110-->狀態2-0010：狀態2-0010-->狀態3-0011：狀態3-0011-->狀態2-0010：狀態2-0010-->狀態6-0110：狀態6-0110-->狀態4-0100：狀態4-0100-->狀態C-1100：小結：

經過以上對三電平拓撲中每個切換過程的分析，可以得出如下結論：

IGBT部分：

1）電流朝外流時：T1(C-->4)，T2(6-->2)在關斷時會有電壓尖峰。

2）電流朝內流時：T3(6-->4)，T4(3-->2)在關斷時會有電壓尖峰。

3）T1~T4在關斷時產生的電壓尖峰，都是基于半個母線電壓Vdc。但是由于T1管和T4管的阻斷電壓高，所以T1管和T4管的關斷電壓應力風險相對較低；而T2管和T3管是低壓管，所以T2管和T3管的關斷電壓應力相對較大，這點需要特別注意。二極管部分：

1）電流朝外流時：D3，D4有續流。D3(4-->C)，D4(2-->6)反向恢復。

2）電流朝內流時：D1，D2有續流。D1(4-->6)，D2(2-->3)反向恢復。

3）高阻斷電壓D1管和D4管在反向恢復時，是基于半個母線電壓Vdc，所以產生的峰值功率也相對較??；但是D2管和D3管由于阻斷電壓較低，在基于半個母線電壓Vdc反向恢復時，產生的峰值功率會相對較大，這點需要特別注意。

雙脈沖測試：1）經過以上分析，我們知道T字型-三電平拓撲中四只IGBT都會存在關斷電壓尖峰，四只二極管都存在反向恢復行為。

2）為了確保系統中所有器件的安全性，我們需要利用雙脈沖測試對各個器件進行評估。

雙脈沖測試-T3&D1：1）在“1”和“1）在“0”和“1）在“AC”和“-1"之間加入電感L。

2）T1，T3，T4常關。

3）給T2管發雙脈沖。

4）用示波器觀測T2管的開關行為，和D4管的反向恢復行為。

5）藍色路徑表示IGBT電流。

6）綠色路徑代表二極管續流電流。

雙脈沖測試-T4&D2：1）在“0”和“短路測試的測評，按照短路電流從高電位至低電位的流向，我們把短路測試分為如下三種：

1，"1"-->"0"

2，"0"-->"-1"

3，"1"-->"-1"

短路測試"1"-->"0"：1）在"1"和"AC"之間加入“短粗”的銅排。

2）T1管常關，T2管常關，T4管常關，給T3管發單脈沖。

3）用示波器觀察T3管的退飽和行為和驅動板短路保護功能。

短路測試"0"-->"-1"：1）在"AC"和"-1"之間加入“短粗”的銅排。

2）T1管常關，T3管常關，T4管常關，給T2管發單脈沖。

3）用示波器觀察T2管的退飽和行為和驅動板短路保護功能。

短路測試"1"-->"-1"：1）