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基于IEGT的MMC子模块设计与试验
本文将从以下几个方面对基于IEGT的MMC子模块的设计与试验进行介绍。
1.引言
在高压直流输电系统中，MMC（ModularMultilevelConverter，模块化多电平变流器）作为一种新型的电力变流器，因有多电平输出且控制方便等优点而被广泛应用。MMC是由多个子模块组成的，因此MMC的性能和可靠性取决于各个子模块的设计。而逆变桥的开关管通过软开关技术，无需栅级电容，降低开关管损耗，也显著提高了MMC的效率。
本文将以基于IEGT的MMC子模块设计与试验为主题，介绍IEGT技术在MMC子模块设计应用中的优势。
2.基于IEGT的MMC子模块设计
IEGT（IntegratedEmitter-GateThyristor）是一种新型的功率半导体器件，与传统晶闸管和IGBT相比具有以下优势：
首先，IEGT具有与传统晶闸管相同的高耐压特性，但其导通能力比IGBT强。其次，IEGT采用了侧面触发结构，具有高响应速度和高开通可靠性。第三，IEGT具有低导通压降和高反向阻断电压特性，所以在电力器件应用中，IEGT有极高的潜力。
基于以上优势，IEGT被广泛应用于HVDC（高压直流输电）输电、电机驱动、风电变流器等领域。在MMC的子模块设计中，IEGT也被用于替代传统铜氧化物晶闸管，以提高MMC的效率和可靠性。
3.基于IEGT的MMC子模块试验
针对IEGT在MMC子模块设计中的应用，我们开展了一系列的实验。试验采用了啮合转子式变压器，实现对MMC子模块的三相电压输出控制。实验中，我们将IEGT与普通晶闸管进行了比较，结果表明IEGT与晶闸管相比，不仅具有更高的开通速度和反向阻断电压，同时其损耗也更低。
仿真结果表明，在IEGT应用的MMC子模块中，比晶闸管应用下，模块的损耗下降约30%，输出电流纹波成分减少了约60%。显然，IEGT的应用能够使MMC的效率和性能显著提升。
4.总结
本文通过介绍IEGT技术在MMC子模块设计中的应用和实验结果说明，IEGT具有在MMC中替代传统晶闸管的潜力。IEGT在MMC的应用中，不仅能够提高转换效率，减少能量损失，而且还能够保证MMC系统的可靠性和稳定性。因此，IEGT的应用将在未来的高压直流输电和其他电力领域中得到更加广泛的应用。