功率电感：IGCT的高压三电平变频器若干关键技术（四）

3.4 基于杂散参数计算的最小脉宽设计
最小脉宽是指为保证开关器件完全安全开通和关断工作而设置的门极控制信号的最小脉宽时间。最小脉宽除受开关电感器件本身最高工作频率限制外，还与外部电路工作状态如吸收电路和均压电路等有关。 通常文献中所说的最小脉宽仅指单管最小脉宽，包括通态最小脉宽（tonmin）和断态最小脉宽（toffmin）。在本系统中，由于采用了三相逆变桥臂共用一套吸收电路，则在两个相邻桥臂的换流过程之间也必须要加入相间最小脉宽（tmin），以保证在每相桥臂换流之前所共用的吸收电路处于稳定状态。因此，最小脉宽的设置是器件和装置安全可靠运行的关键之一。由于开关过程中影响最大的是其首端脉冲和回流回路的过渡过程，这些参数又功率电感器厂由回路杂散参数决定。因此，最小脉宽的设计必须基于回路的杂散参数计算。这是难题之一。图10即为igct开关过程中的电压电流试验波形。一般都需要根据大量的试贴片电感器生产厂家验波形来确定最小脉宽的设置。

图10 igct电压和负载电流实测波形

3.4 基于多重校验的高可靠性can总线光纤通讯的多cpu协调控制
由于高压变频调速系统外围设备插件电感企业较多，输入输出关系复杂，且自身保护和功能较多，因而其控制系统也比较复杂。实际中，它们由分工不同的子系统单元组成，如有多个控制版（主控板、输入输出板、手控盘、ad版等）构成的多cpu系统。各单元之间的通信通过can总线完成，can总线集中分布在主控制单元附近。除了主控制单元之外，其余各单元的can控制器与can收发器之间均采用光纤作为通信介质。实际应用中，通讯的实时性和可靠性成为关键问题之一。
编制了快速发送流程，以使中断程序在最短的时间内启动发送，保证了保护动作信号通信的实时性；编制的发送流程还考虑了对上层程序配置的邮箱数据域的保护和恢复，对于发送失败的情况进行重新发送，保证了程序逻辑的严密性及通信的可靠性。优化后的通信系统在长时间运行中稳定可靠，保护信号传送快速及时。系统运行时can总线上的波形如图11所示。

图11 can总线电压波形

从图11（a）可看到数据采集单元定时发送给主控制单元的包含电压电流采样值的数据帧，图中较密集处还可看到io单元不定时发送的数据帧及主控制单元返回的数据帧。从图11（b）可观察到，保护动作时can总线通信比较频繁，保护时的外围继电器动作对can总线造成了明显的干扰，但can通信还能正常进行。