牵引变流器中6 500 V场终止IGBT的物理场仿真研究

绝缘栅双极性晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)凭借其优异的载流和抗压能力,在牵引变流器中得到了广泛的应用。通过仿真研究了解其动态特性,对于保障其自身和系统的运行稳定性和可靠性具有重要意义。针对牵引变流器用大功率IGBT封装模块,在分析IGBT工作原理和特性的基础上,充分考虑其静态特性、动态特性以及封装寄生参数影响,结合寄生参数提取矩量法和IGBT动态模型等效电路分析法,建立了精确的IGBT封装电路模型,并通过仿真测试分析对模型进行了验证。此外,以牵引变流器中的整流器电路为例,依据IGBT封装精确电路,构建了更为详细的整流器精确电路模型。仿真结果表明,精确电路模型比理想电路仿真输出能够更加准确地突出系统的高频信息,这对于针对含有大功率IGBT器件系统开展损耗计算、电磁兼容性分析以及风险评估等极具参考价值。     

交流逆变器中IGBT的驱动与保护

系统介绍逆变器中IGBT的驱动与保护技术,给出了IGBT对驱动电路的要求,介绍了三菱公司的IGBT驱动电路M57962L以及IGBT的过压、过流、过热保护等措施.这些措施实用性强,保护效果好.     

大功率IGBT栅极驱动电路的研究

在大功率IGBT应用系统中,脉冲变压器隔离的栅极驱动电路由于能得到相对较高的隔离电压,可实现较高开关频率等优点,被广泛应用。在高压大电流IGBT特性分析的基础上,从实践出发对IGBT驱动电路的影响因素做了深入的研究,并探讨了IGBT栅极驱动电路设计注意的几个问题。对很有实际应用价值的脉冲变压器隔离的IGBT栅极驱动电路及其相应芯片进行了分析研究。由此可以更深刻地理解IGBT的驱动电路及其影响因素,这对正确使用IGBT器件及其驱动电路的设计有一定的实用价值。     

交流逆变器中IGBT的驱动与保护

系统介绍逆变器中IGBT(绝缘栅双极晶体管)的驱动与保护技术,给出了IGBT对驱动电路的要求,介绍了三菱公司IGBT驱动电路M57962L及IGBT过压、过流、过热保护等措施。这些措施实用性强,保护效果好。     

基于EXB841的IGBT驱动与保护电路研究

本文叙述了绝缘栅双极型晶体管IGBT对驱动和保护电路的要求。并简要介绍了IGBT专用驱动芯片EXB841的驱动原理,进而针对EXB841典型IGBT驱动保护中存在的不足,提出了采用过流检测电路精确调整过流阈值,延迟电路识别虚假过流和过流锁定,采用外部成型电路提高负栅压和系统应用中及时的故障显示等改进方法。设计了相应的优化驱动电路,优化驱动电路在脉冲发生电源中得到应用。实际运行表明优化驱动电路克服了EXB841典型驱动的不足,改善了IGBT的驱动与保护性能,具有很好的实用性。     

大功率IGBT串联电压失衡机理及均压方法

由于IGBT串联器件参数差异、栅极信号延时以及分布电感不一致等,导致IGBT串联器件在开关过程中存在电压分配不均的现象。IGBT电压分配不均匀会导致个别器件因电压过高而被击穿,进而导致整个串联系统故障。主要从集一栅极电容Ccg不同、栅极电阻Rg不同和驱动电路信号延时这三个方面研究了IGBT串联电压不均的机理,通过仿真对比了RCD缓冲电路、栅极驱动端均压电路和有源钳位均压电路的串联均压效果,为研究IGBT串联电压不均的方法提供了理论基础。     

电磁搅拌电源IGBT结温检测系统研究与应用

精准的逆变IGBT内核结温大小实时检测是连铸生产线上的电磁搅拌装置系统正常可靠长久运行的前提条件 之一.首先分析了传统IGBT结温检测系统的特点以及各自适用场景,接着分析电磁搅拌专用变频电源中IGBT结温 检测系统所应具备的条件,最后采用大功率IGBT自身内部携带的NTC热敏电阻传感器,并结合电压源采集处理电 路和电流源传输处理电路优势,设计一种适用于大功率电磁搅拌专用变频系统的IGBT结温在线检测系统.该IGBT 结温检测系统具有硬件电路简单、成本低、容易集成和电磁兼容性好的优点.试验和应用实践结果表明该系统满足大 功率电磁搅拌电源系统对IGBT结温在线实时检测的性能需求,该系统已集成在国内某公司的电磁搅拌装置系统中.     

高压大功率逆变电源过流保护电路的实现

在高压大功率逆变电源的设计中,IGBT的驱动与保护是重要的课题。IGBT器件能承受的过流时间通常为几微秒,所以可靠的过流保护电路对电源的稳定、可靠运行至关重要。常见的过流保护电路通过检测IGBT集电极、发射极间电压判断IGBT是否过流。设计的过流信号产生电路在IGBT过流时产生低电平信号,经CPLD数字电路的逻辑处理后可以可靠地实现IGBT的过流保护,具有较强的抗干扰性,避免了电源系统频繁的跳闸保护,响应时间在IGBT允许的过流时间之内。     

开关磁阻电机功率变换器驱动系统设计运用

设计了一种针对开关磁阻电机不对称半桥功率变换器,基于M57962L IGBT驱动模块的IGBT驱动系统,该驱动系统采用高频开关电源供电。详细论述了该IGBT驱动保护电路和驱动用开关电源的设计思路和过程。在实际运用中表明该系统有很好的可靠性和稳定性。     

不间断电源中的IGBT关断过电压抑制

由于电路中杂散电感及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)反并联二极管浪涌电压的影响,IGBT在关断过程中会产生过电压尖峰。分析了IGBT关断过程,提出了一种由过电压采样电路和动态过电压抑制电路构成的有源IGBT过电压抑制电路方案,并对该方案进行仿真及实验,结果表明,该过电压抑制电路能有效抑制IGBT过电压产生,防止IGBT过电压损坏,提高了UPS电源的可靠性和工作效率。     

逆变器用IGBT吸收电路的Matlab仿真研究

IGBT的开关速度很高,关断时一般会产生过电压,实际电路中通常都会在IGBT旁加吸收电路(缓冲电路)。针对其中五种吸收电路的特点、适用范围进行了描述和比较,并利用Matlab软件对IGBT(两种第五代IGBT模块)的吸收电路进行了仿真,并给出了试验波形和优化的吸收电路参数选择。     

高频条件下对IGBT逆变器缓冲电路的改进

绝缘栅双极晶体管（IGBT）逆变器多应用在变频器、开关电源和分布式发电系统等工作频率较高的场合。逆变器工作频率越高,缓冲电路吸收的过电压能量在开关器件下一次关断动作前放电完毕的时间就越短。提出了一种改进型IGBT逆变器缓冲电路,通过改变放电回路的放电电容,可以满足IGBT逆变器在高频应用下的要求。通过理论分析和电路仿真,证明了该改进型缓冲电路的有效性和适用性。     

基于IGBT的除颤能量发生器控制系统设计

针对除颤分析仪的校准问题,研制除颤能量发生器,为社会大众安全提供计量技术支撑。研究基于IGBT的常规单相指数波的除颤能量发生器控制电路,提出了基于IGBT的除颤能量控制电路系统,构建了整个系统的总体框架;设计系统硬件电路,包括线性稳压电源设计、自举方法的栅极驱动设计、Multisim电路仿真;通过STM32输出一定占空比的PWM信号,控制IGBT导通与中断;结果表明,电路控制系统正常工作,稳定可靠,输出单相衰减指数波,放电时间数据准确。最后对设计的IGBT控制系统进行重复性实验,验证系统释放单相波能量的精度,达到了校准分析仪的要求。为进一步准确研究除颤能量发生器全桥逆变电路和设计高精度的脉冲分流分压器进行能量数据采集提供基础。     

逆变器用IGBT吸收电路的仿真研究

IGBT的开关速度很高,关断时一般会产生过电压,实际电路中通常都会在IGBT旁加吸收电路(缓冲电路).针对其中五种吸收电路的特点、适用范围进行了描述和比较,并利用MATLAB软件对IGBT(三菱公司的两种第五代IGBT模块)的吸收电路进行了仿真,并给出了试验波形和优化的吸收电路参数选择.     

基于Matlab的吸收电路对IGBT电路功耗影响的研究

详细研究了6种基本吸收电路分别对IGBT电路的功耗影响情况。通过利用Matlab7.1软件对这6种吸收电路分别在不同的电流等级(50 A,100 A,200 A,300 A)情况下的IGBT(4种第5代IGBT模块)电路上进行参数仿真,并对仿真结果进行计算分析,给出了仿真波形和数据表,同时为4种IGBT模块做了最优吸收电路拓扑选择。比较分析后,RC吸收电路和RCD吸收电路对IGBT电路功耗影响最大,其次为C吸收电路,放电抑制型RCD吸收电路A,CD2吸收电路和LCD2吸收电路影响最小。     

单管逆变拓扑结构感应加热电源IGBT保护系统研究

阐述了单管并联逆变准谐振拓扑结构感应加热电源谐振系统的工作原理,分析了单管逆变感应加热系统IGBT主要失效模式及现有浪涌保护系统及其缺陷,提出了两级阶梯式IGBT保护系统的概念,即系统实时监测电网交流电压,根据电压变化的幅度和变化率对IGBT进行保护。最后设计了保护系统电路硬件和软件,并进行了相关测试验证。     

对IGBT逆变器吸收电路的改进与仿真

本文在分析了传统IGBT逆变器吸收电路特点和工作原理的基础之上,结合IGBT在高频应用场合的开关特性,对传统IGBT逆变器吸收电路进行了改进.经过改进的IGBT逆变器吸收电路能够通过改变放电回路的放电电容,缩短吸收电容放电时间,在不降低吸收过电压效果的基础上,提高IGBT的工作频率,满足了IGBT逆变器在高频应用下的要求.最后,通过理论分析和电路仿真,验证了改进型吸收电路的有效性和适用性.     

基于新型混合式断路器的IGBT缓冲电路研究

分析了新型混合式断路器的IGBT开关特性,在总结3种传统IGBT缓冲电路的基础上,提出一种优化的适合于新型混合式断路器的IGBT缓冲电路。该电路能在不降低吸收过电压效果的基础上,改变充、放电回路的电容,使放电时间跟随电容改变而改变,满足具体主电路对IGBT导通时间变化的要求和满足不同IGBT开关频率的要求。通过仿真和理论分析证明了该优化缓冲电路的有效性和适用性。     

基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压新方法

为解决由器件驱动信号不一致引起的多个IGBT串联电压不均衡问题,以实现串联IGBT在大功率高电压场合中的应用,笔者结合功率侧和栅极侧IGBT串联均压辅助电路的优点,提出一种基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压辅助电路,并对其工作原理进行了论述。然后,建立IGBT串联仿真电路,对不带和带该均压辅助电路两种情况进行仿真。仿真结果表明,该均压辅助电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制IGBT驱动信号不一致造成的电压不均衡,而且能够有效防止过电压的发生,确保了IGBT串联的安全运行。     

基于EXB841的IGBT驱动与保护电路研究

针对EXB841典型IGBT驱动保护中存在的不足,文章提出了采用过流检测电路精确调整过流阈值,延迟电路识别虚假过流和过流锁定,采用外部成型电路提高负栅压和系统应用中及时的故障显示等改进方法。设计了相应的优化驱动电路,优化驱动电路在脉冲发生电源中得到应用。实际运行表明优化驱动电路克服了EXB841典型驱动的不足,改善了IGBT的驱动与保护性能,具有很好的实用性。