并联有源电力滤波器保护的关键技术研究
2 有源电力滤波器主电路结构的优化设计
为了减小过电压，有源电力滤波器主电路设计应在满足绝缘、散热的条件下，尽量减小直流侧连接导线的分布电感，减小直流侧电容的寄生电感，提高器件工作的安全性。
直流侧电容应选择无感电容，安装应尽量靠近IGBT模块。实际上，无论是有感还是无感电容，从电极到引出端，只要存在空间距离，就会存在电感，只不过无感电容的寄生电感比有感电容的寄生电感小得多而已。同样，无感电容器的长度越长，其寄生电感越大，因此，应采用尺寸短的电容器，同时在APF缓冲电路中，也应遵循“无感”和“短尺寸”原则。
除了采用无感电容，还要设法缩短直流侧导线长度，减小主电路的尺寸，减小回路的面积。直流母线可采用层叠母排，以减小直流侧回路的分布电感。在柜体结构中，由于无法实现从模块电极到电容引线端的零距离，我们提出了一种可以减小分布电感的空间结构，这样可以更合理地利用空间，同时使直流侧电容既可以用作直流电源提供能量，又可以吸收过电压。图3所示是IGBT与直流侧电容的连接结构图，该结构选择2～4个大容量电容安装在IGBT模块的PN端附近，连接导线采用宽扁铜排，连接距离不超过5 cm。根据电磁学原理可知，当两根距离很近的平行导线流过大小相等、方向相反的电流时，导线产生的磁场将相互抵消，理论上电感为零，因此，采用的这种结构可有效降低直流侧回路的分布电感。
3 有源滤波器缓冲电路的结构设计
IGBT过电压保护的目的是为了降低IGBT集-射极间的电压UCE，它可以通过降低IGBT开关速度来实现。通过增大驱动电路栅极电阻RG的方法，可以降低开关速度，但是在增大RG的同时会增加开关损耗，因此这种方法不可取。目前，防止过电压的有效方法是设计参数合理的缓冲电路。图4所示是通常采用的几种缓冲保护电路的原理图，它们的特点如表1所列。
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