随着轨道交通的蓬勃发展,作为牵引传动系统中重要组成部分的四象限变流器对开关器件的功率密度和可靠性提出了更高的要求。基于硅材料的IGBT作为四象限变流器中的主流器件经过三十多年的发展,其性能已经逼近理论极限。当前为了提升IGBT的性能主要有两种手段:一是采用氮化镓、碳化硅等宽禁带新型材料,二是对传统硅基IGBT在结构和工艺上进行改进和融合,产生功能集成型IGBT。前者虽然在器件性能上表现良好,但是材料和工艺都还存在着很多问题,且成本相对于硅器件更高,目前只在中小功率场合有部分应用。逆导型IGBT通过对IGBT芯片的结构进行改进,在IGBT芯片上实现了额外的续流二极管的功能。提高了IGBT模块的整体功率密度,降低了器件成本并且提升了稳定性。论文研究了应用于四象限变流器的逆导型IGBT退饱和控制方法,提出了基于瞬态电流控制的改进型电流阈值退饱和控制方案,该方案提高了整体控制系统的连续性,解决了电流阈值退饱和控制方法中因对脉冲进行强制分段而导致在实际应用中出现上下桥臂直通的问题。其次,充分考虑了影响电流阈值取值的因素,提出了通过实际测量结合计算的方法来确定最佳电流阈值。避免了电流阈值取值过小导致系统发出错误的退饱和脉冲,或者电流阈值取值过大导致无法充分发挥逆导型IGBT在退饱和控制下的优势等问题。然后在MATLAB/Simulink软件中搭建了仿真模型,验证了本文提出的基于瞬态电流控制的改进型电流阈值退饱和控制方案的可行性。通过仿真波形和器件手册,结合论文提出的电流阈值损耗计算方法,对应用逆导型IGBT的四象限变流器和应用普通IGBT的四象限变流器进行了损耗计算和对比分析。接着对常规PWM控制程序进行改进,并编写了适配于退饱和控制的瞬态电流控制的DSP程序。同时提出了改进型脉冲延时时序控制逻辑,解决了延时逻辑在延时时间大于脉冲宽度的情况下,延时脉冲变宽的问题,并用Verilog HDL语言编写了退饱和控制的CPLD程序。最后搭建了小功率平台,通过实验证明了论文所提方案的正确性和可行性。