創統科技經過綜合比較發現,功率級并聯在控制的一致性方面難以保證,且控制器冗余的意義不大。串電感并聯雖然結構比器件級并聯復雜,但比功率級并聯簡單,且均流可靠性高,因此,串電感并聯是大功率模塊可靠并聯的有效方式。其基本做法是:(1)將IGBT功率器件并聯,形成一個具有完善的檢測、控制、驅動和保護功能的變流器模塊,該模塊既可獨立工作,也可作為并聯系統中的一個功率單元,接受并聯系統主控制器控制,功率模塊并聯示意圖見圖1;(2)將功率單元直流側直接并聯,輸出側通過均流電感后并聯,主控制器檢測總負載電流、輸出電壓等信息,發出PWM信號,經光纖通信將PWM信號傳送到從機中每個IGBT,主控制器和從機控制器通過高速現場總線進行通信,從機故障時,從機控制器封鎖主控制器傳送到從機驅動板的PWM信號,并通知主控制器,因為系統功率冗余,任一個從機發生一般故障,可不停機自動退出,不會影響系統正常運行。
圖1 功率模塊并聯
每個功率模塊因為擁有獨立的工作電源和IGBT驅動電路,即使主驅動信號完全同步,也會因為獨立驅動電路中驅動信號的延遲和驅動電源的不同,引起各功率模塊實際的開關動作時刻存在差異,從而引發并聯環流的產生。 假設功率模塊為不存在制造差異的理想器件,即功率模塊實際動作與驅動脈沖完全一致。下面分析環流形成機理,以及可行的解決方案。