【摘 要】
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集成门极换流晶闸管（IGCT）是将门极换流晶闸管（GCT）与门极驱动电路集成在一起的新型功率器件,已经在风力发电、电力系统、机车牵引等大功率领域开始使用。因此,研究与完善IGCT测试系统,对评估器件性能、促进器件应用具有重要意义。本文以4.5kV/4kA IGCT为测试目标,试制了阻断特性测试仪,设计了动态特性测试电路并搭建了试验电路。主要研究内容和成果如下:首先,IGCT测试系统方案的确定。分析
【基金项目】
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国家自然基金项目（编号:51477137）；
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集成门极换流晶闸管（IGCT）是将门极换流晶闸管（GCT）与门极驱动电路集成在一起的新型功率器件,已经在风力发电、电力系统、机车牵引等大功率领域开始使用。因此,研究与完善IGCT测试系统,对评估器件性能、促进器件应用具有重要意义。本文以4.5kV/4kA IGCT为测试目标,试制了阻断特性测试仪,设计了动态特性测试电路并搭建了试验电路。主要研究内容和成果如下:首先,IGCT测试系统方案的确定。分析了 IGCT的工作原理与静、动态特性测试原理,确定了 IGCT测试系统的整体设计方案。其次,阻断特性测试仪的设计与实现。根据测试仪的主要设计指标,制定了阻断特性测试仪的设计方案;设计了测试主电路以及控制电路,重点分析了两级过流保护电路和峰值电压电流保持电路,绘制了主控电路板;采用了 Keil5和VGUS2020组态软件编写了实时波形显示程序,并与VGUS串口屏成功通信;最后搭建了完整的阻断特性测试仪,实验结果表明,所设计的阻断特性测试仪能完成4.5kVIGCT阻断特性的测试,并能实时显示测试波形。最后,动态特性测试电路的设计与验证。设计了测试主电路及电容电压监测控制电路,分析了箝位电路的工作状态,在Candence-PSPICE软件环境下进行仿真验证,并搭建了试验电路进行功能性验证,实验结果表明,设计的动态特性测试电路能完成大电流测试;采用LabVIEW2020软件开发测试系统的上位机,实现数据波形显示、存储回放与数据分析处理等功能。该研究结果对IGCT测试系统研发有一定的参考价值。
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