NPC2三电平拓扑横管过压保护开关逻辑
npc2三电平拓扑因为其效率高，谐波含量低，在光伏逆变器设计中应用非常广泛。由下图可以看到，npc2由四个开关管构成，包含竖管t1/t4，横管t2/t3。
在市电异常或者逆变器系统故障时，逆变器是否需要特殊的开关逻辑，对npc2拓扑中的横管进行过压保护呢？
我们以横管t2/3采用50a 650v h5 igbt ikw50n65h5，竖管t1/4为40a 1200v s6 igbt ikw40n120cs6为例子。
当市电异常时，逆变器启动保护机制，如下图，从波形上看，t1与t2同时开始关断，但因为h5芯片开关速度天然比cs6快很多，即使在关断电阻t2>t1的情况下（t2 rg=40ohm,t1 rg=20ohm），t1的vge下降速度依然比t2的vge下降速度要慢，t2先关断。从波形上看，t2的vce电压平台维持在780vdc附近，持续了50us。对于800v母线系统，npc2拓扑，横管最好用650v器件，其损耗比1200v低，但780v的电压平台已经远远超过器件的最大ce耐压。虽然下面波形图的管子还没有损坏，但是这在设计中绝对不允许的，需要把电压降低至合理的水平。
对于这种情况，可能的原因是，线路上杂散电容cs(或者rc吸收电路上的电容cs)的电荷无法释放造成。
如上图，cs模拟杂散电容(或者rc吸收电容)，以正半周为例，t2比t1先关断：
左图t1，t2开通t3的电容(cs)会被充电，电压在+bus，中图当t2先关断时，cs的电荷的泄放回路被切断，cs电压会维持在+bus，右图当t1关断时，输出电感电流通过t4的二极管续流，ac输出的点会被嵌位到-bus。从而t2 ce两端电压会在+bus和-bus之间，总电压会是2倍bus，远超横管常用的1倍bus电压的器件选型。
如果，改变t1,t2的关断时序，t1比t2先关断：
如上图，左图，t1开通时，cs电压为+bus。中图，当t1先关断，因为t2还在开通，电感在续流情况下，电流会从中点流向ac输出端，cs电容上的电压会被释放掉至0。右图，当t2关断时，电流通过t4二极管续流，ac输出端被嵌位在-bus。在t2ce两端的电压为0和-bus。总电压是1倍bus电压。与第一种情况相对，t2上电压会减少一半。t2没有过压的风险。
仿真验证：
以plecs仿真软件，搭建上图的线路。以t2先于t1关断，和t2延后t1关断两种情况来进行仿真。
上图当t2比t1先关断，三通道t2 vce=800v.
上图当t1比t2先关断，三通道t2 vce=400v.
实验验证：
第二次测试，减小t1 rg=10ohm,维持t2 rg=40ohm,从下面的波形可以看出，t1vge下降速度比t2vge下降速度要快，t1比t2先关断，t2 vce电压平台会维持在390vdc附近，大约为1/2母线电压。可以得知此方法对减少t2过压有很好的效果。
从上述的分析和实验可知，当横管杂散电容较大(或有rc吸收电路)时，在市电异常或者逆变器系统故障时，逆变器需要加入横管的延时关断策略，以减少横管过压的风险发生。
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如上图，左图，t1开通时，cs电压为+bus。中图，当t1先关断，因为t2还在开通，电感在续流情况下，电流会从中点流向ac输出端，cs电容上的电压会被释放掉至0。右图，当t2关断时，电流通过t4二极管续流，ac输出端被嵌位在-bus。在t2ce两端的电压为0和-bus。总电压是1倍bus电压。与第一种情况相对，t2上电压会减少一半。t2没有过压的风险。
仿真验证：
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上图当t2比t1先关断，三通道t2 vce=800v.
上图当t1比t2先关断，三通道t2 vce=400v.
实验验证：
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