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龙图腾网获悉中车永济电机有限公司申请的专利一种基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116050317B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211713459.7，技术领域涉及：G06F30/33；该发明授权一种基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障建模方法是由常秀丽;俞晓丽;水富丽;王清;连蓉;王泉策设计研发完成，并于2022-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障建模方法在说明书摘要公布了：本发明涉及ANPC变流器的建模方法，具体为一种基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障建模方法。一种基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障建模方法，其特征在于：首先通过分析正常工况和桥臂IGBT短路故障工况下功率器件各开关序列下对应的电流通路，得到输出电压、电流的对应表达式，设计出包含IGBT短路故障状态的桥臂模型，再将故障模式设置触发开关，方便在正常工况运行中切换故障状态。本发明搭建了基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障模型，运算速度快，精度高，实时仿真步长可达100ns，既可进行正常工况下三电平控制器的测试，也可以提供桥臂短路故障模式下的工况测试。

本发明授权一种基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障建模方法在权利要求书中公布了：1.一种基于FPGA的三电平ANPC桥臂IGBT短路故障建模方法，其特征在于：首先通过分析正常工况和桥臂IGBT短路故障工况下功率器件各开关序列下对应的电流通路，得到输出电压、电流的对应表达式，设计出包含IGBT短路故障状态的桥臂模型，再将故障模式设置触发开关，方便在正常工况运行中切换故障状态，电流通路中包括P、OU1、OU2、OL1、OL2、N六种开关状态； 上桥臂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3九种短路状态； T1短路1状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为110010，输出电压为+Uh2，若iT1=iT5=idl1，iT2=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iD2=iac，iac0； T1短路2状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为110110，输出电压为+Uh2，若iT1=iT5=idl1，iT2=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iD2=iac，iac0； T1短路3状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为101110，输出电压为-Ul，若iT1=iT5=idl1，-iD3=-iD4=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iT3=iT4=-iac，iac0； T2短路1状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为011001，输出电压为0，若-iD5=iT2=iac2，-iD3=iT6=iac2，iac≥0，若-iD6=iT3=-iac，iac0； T2短路2状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为111001，输出电压为+Uh2，若iT1=iT2=iT3=-iD6=idl2，iac≥0，若iT1=iT2=iT3=-iD6=idl2，iac0； T2短路3状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为011110，输出电压为-Ul2，若iT2=iT3=iT4=-iD5=idl2，iac≥0，若iT2=iT3=iT4=-iD5=idl2，iac0； T5短路1状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为110011，输出电压为+Uh2，若iT1=iT5=idl1，iT2=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，iD2=iac，iac0； T5短路2状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为001011，输出电压为0，若-iD3=iT6=iac，iac≥0，若iD2=-iT5=iac2，-iT3=iD6=iac2，iac0； T5短路3状态下T1、T2、T3、T4、T5、T6双向开关器件的开关序列为101011，输出电压为0，若iT1=iT5=idl1，-iD3=iT6=iac，iac≥0，若iT1=iT5=idl1，-iT3=iD6=iac，iac0； Uh、Ul分别为上下桥臂电压，idl1为两个功率器件短路构成回路的回路电流值，idl2为四个功率器件短路构成回路的回路电流值； 下桥臂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3九种短路状态。

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