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龍圖騰網獲悉中車永濟電機有限公司申請的專利一種基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障建模方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116050317B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-19發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211713459.7，技術領域涉及：G06F30/33；該發明授權一種基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障建模方法是由常秀麗;俞曉麗;水富麗;王清;連蓉;王泉策設計研發完成，并于2022-12-30向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障建模方法在說明書摘要公布了：本發明涉及ANPC變流器的建模方法，具體為一種基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障建模方法。一種基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障建模方法，其特征在于：首先通過分析正常工況和橋臂IGBT短路故障工況下功率器件各開關序列下對應的電流通路，得到輸出電壓、電流的對應表達式，設計出包含IGBT短路故障狀態的橋臂模型，再將故障模式設置觸發開關，方便在正常工況運行中切換故障狀態。本發明搭建了基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障模型，運算速度快，精度高，實時仿真步長可達100ns，既可進行正常工況下三電平控制器的測試，也可以提供橋臂短路故障模式下的工況測試。

本發明授權一種基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障建模方法在權利要求書中公布了：1.一種基于FPGA的三電平ANPC橋臂IGBT短路故障建模方法，其特征在于：首先通過分析正常工況和橋臂IGBT短路故障工況下功率器件各開關序列下對應的電流通路，得到輸出電壓、電流的對應表達式，設計出包含IGBT短路故障狀態的橋臂模型，再將故障模式設置觸發開關，方便在正常工況運行中切換故障狀態，電流通路中包括P、OU1、OU2、OL1、OL2、N六種開關狀態； 上橋臂IGBT短路故障包括T1短路1、T1短路2、T1短路3、T2短路1、T2短路2、T2短路3、T5短路1、T5短路2、T5短路3九種短路狀態； T1短路1狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為110010，輸出電壓為+Uh2，若iT1=iT5=idl1，iT2=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iD2=iac，iac0； T1短路2狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為110110，輸出電壓為+Uh2，若iT1=iT5=idl1，iT2=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iD2=iac，iac0； T1短路3狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為101110，輸出電壓為-Ul，若iT1=iT5=idl1，-iD3=-iD4=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iT3=iT4=-iac，iac0； T2短路1狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為011001，輸出電壓為0，若-iD5=iT2=iac2，-iD3=iT6=iac2，iac≥0，若-iD6=iT3=-iac，iac0； T2短路2狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為111001，輸出電壓為+Uh2，若iT1=iT2=iT3=-iD6=idl2，iac≥0，若iT1=iT2=iT3=-iD6=idl2，iac0； T2短路3狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為011110，輸出電壓為-Ul2，若iT2=iT3=iT4=-iD5=idl2，iac≥0，若iT2=iT3=iT4=-iD5=idl2，iac0； T5短路1狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為110011，輸出電壓為+Uh2，若iT1=iT5=idl1，iT2=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iD2=iac，iac0； T5短路2狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為001011，輸出電壓為0，若-iD3=iT6=iac，iac≥0，若iD2=-iT5=iac2，-iT3=iD6=iac2，iac0； T5短路3狀態下T1、T2、T3、T4、T5、T6雙向開關器件的開關序列為101011，輸出電壓為0，若iT1=iT5=idl1，-iD3=iT6=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，-iT3=iD6=iac，iac0； Uh、Ul分別為上下橋臂電壓，idl1為兩個功率器件短路構成回路的回路電流值，idl2為四個功率器件短路構成回路的回路電流值； 下橋臂IGBT短路故障包括T4短路1、T4短路2、T4短路3、T3短路1、T3短路2、T3短路3、T6短路1、T6短路2、T6短路3九種短路狀態。

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