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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
开关器件在开通和关断暂态过程产生的高电压和电流变化(dv/dt和di/dt)是高频电磁干扰的主要来源.提出一种基于IGBT开关暂态过程建模优化的电磁干扰频谱估计方法,建立了IGBT行为特性模型,分阶段研究了IGBT开通和关断的动态过程,用分段线性化方法模拟电压和电流的暂态波形,将非线性的开通和关断特征用多段dv/dt和di/dt组合描述.文中提出的方法提高了电磁干扰预测频谱在高频段的准确度,实验结果验证了方法的正确性.  相似文献   

2.
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关过程的di/dt和du/dt是影响换流器电磁干扰(EMI)水平的主要因素.IGBT的寄生振荡是高频EMI的重要组成部分,振荡频点处会出现EMI峰值.该文提出一种考虑寄生振荡的IGBT分段暂态模型,分析回路寄生参数和器件非线性电容对开关特性的影响,分别计算不同阶段的电流和电压变化率.搭建二极管钳位感性负载测试平台,获取IGBT的电流和电压波形,分析对比分段模型和实际波形的频谱特性.最后,通过实验验证了模型中的振荡过程是影响电流频谱特性的关键,且采用器件电容Cgc的三段等效模型可以显著提高电压频谱预测的准确度.该文提出的模型提高了IGBT干扰源频谱的预测准确度,可用于评估实际换流器发射的EMI水平.  相似文献   

3.
为减小绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的开关损耗,正常工作时要求使其快速开通和关断。但在大电流或过流情况下,快速开通和关断会导致di/dt和du/dt过大。而较大的duoe/dt会使IGBT误触发导通,使得IGBT控制失效。设计了一种能控制IGBT du/dt的新型有源门极控制电路,并进行了分析。给出了仿真和实验结果,验证了新型有源门极控制电路的正确性。  相似文献   

4.
大功率矿用防爆变频器大都采用PWM调制技术,使用IGBT作为开关器件,IGBT在开通和关断过程中会产生很大的du/dt,di/dt,由于线路中寄生电容和寄生电感的存在,会导致很严重的电磁干扰,严重影响系统安全稳定运行。对防爆变频系统EMI干扰源进行了分析建模,设计了防爆变频调速系统EMI滤波器,在分析阻抗失配对EMI滤波器插入损耗影响的基础上,建立带EMI滤波器的传导干扰的高频模型,通过有无EMI滤波器传导干扰频谱仿真图对比,验证了EMI滤波器对传导干扰的抑制作用。经过现场的实验测试,加入EMI滤波器后传导干扰得到很好的抑制,传导干扰频谱幅值在规定的范围内。  相似文献   

5.
绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),关断过压问题始终是设计者亟待解决的主要问题。单单依靠合理的多层复合母排设计不足以消除中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平IGBT逆变器大换流路径杂散电感所引起的IGBT关断电压尖峰。因此,必须设计有效的IGBT吸收电路。该文将Undeland吸收电路在NPC三电平逆变器中进行扩展应用,结合NPC三电平逆变器运行模式,详细分析LRCD吸收电路工作原理。研究LRCD吸收电路与逆变器电路性能之间的定量关系与影响,给出了数学表达式,提出吸收电路参数设计原则。通过仿真与实验验证了分析与参数设计的正确性。将LRCD吸收电路成功应用于1.4MW级NPC三电平逆变器原理样机。研究结果表明,LRCD吸收电路在NPC三电平逆变器中实现了主开关器件IGBT和钳位二极管的"软"开通与"软"关断,通过对吸收参数的合理设计能够定量的控制主开关管的开通电流的变化率(di/dt)和关断电压的变化率(dv/dt),有效抑制开关器件的关断过压尖峰,优化开关管的瞬态特性。该吸收电路适合大容量NPC三电平IGBT逆变器应用。  相似文献   

6.
针对双辅助谐振极逆变器所存在的双辅助缓冲回路过于复杂和谐振过程之间相互耦合的缺点,该文提出一种新型双辅助谐振极逆变拓扑及调制策略。在保留双辅助谐振极逆变器辅助开关管实现可靠软关断等诸多优点的基础上,完成双辅助缓冲回路的简化和谐振过程的解耦,降低逆变器的成本和耦合谐振带来的系统震荡,提高逆变器的性能和实用性。开关管关断时的电压变化率和双辅助缓冲回路的电流应力可分别独立设定。双辅助缓冲回路流过的最大电流近似等于峰值负载电流,有效降低了双辅助缓冲回路的电流应力和导通损耗,从而使逆变器在全负载范围内维持高效电能变换。在所提调制策略下,根据不同工作模式下的等效电路图,分析新型双辅助谐振极逆变器的工作原理、软开关实现条件及参数设计方法。最后,使用IGBT作为开关器件制作一台10k W/16k Hz样机,通过实验验证该逆变器的有效性。  相似文献   

7.
针对大功率IGBT提出一种新型的有源门极驱动保护方法。在IGBT正常开通与关断过程中,利用di_c/dt反馈控制,设计软开通及软关断电路,有效缩短IGBT的开通与关断时间,提高IGBT的开关频率,减小器件功率损耗;在IGBT发生短路时,结合di_c/dt反馈技术,设计改进型有源钳位保护电路,实现IGBT软关断,防止关断时产生较大的过冲电压损坏IGBT,同时有效减小门极触发电阻R_g上的损耗。利用Saber软件进行电路仿真,并基于大功率IGBT模块YMIF1200-33实验平台,验证方案的可行性,结果表明,相对于传统控制方案,正常开关情况下,开通时间缩短了26.5%,关断时间缩短了52.6%;短路情况下,相对于传统有源钳位方法,改进方案在有效钳住V_(CE)电压的同时,关断期间门极电阻上的电流减小到原来的35.4%,并能在短路发生的第一时间迅速可靠地关断IGBT。  相似文献   

8.
基于Saber的一种斩波器传导电磁干扰预测   总被引:1,自引:0,他引:1  
开关器件在开通和关断暂态过程中产生的高电压和电流变化是电磁干扰(EMI)的主要来源.准确的EMI预测需要能够高精度描述功率器件开关瞬间的动态行为.基于Saber软件,利用时域法对一斩波器的传导EMI进行了建模预测.利用Saber建模工具Model Architect对功率二极管进行建模;采用MAST语言对IGBT建立行为模型.通过实验对比,验证了干扰预测的准确性以及所建器件模型用于EMI干扰预测的可行性.  相似文献   

9.
蒋有缘  陈萍  刘文苑  张凯 《高电压技术》2008,34(10):2234-2239
针对IGBT的高du/dt给电力电子装置带来的严重共模电磁干扰(common-mode electromagnetic interfer-ence,CM EMI)问题,深入分析了Buck电路的CM EMI,首先提出了Buck电路的共模电流等效电路,分析了噪声源频谱及其与输入电压、开关频率、开关速度等运行参量间的关系。为弥补理论分析的不足,以实验手段研究了采用IGBT的Buck电路的输入电压、开关频率、负载电流、占空比、驱动电阻等参量对共模EMI的影响。研究表明:共模EMI与占空比无关而与输入电压和开关频率成正比关系。驱动电阻和负载电流均影响开关速度,因而对共模EMI也有影响,其中负载电流的影响与开关器件的开关特性有很大关系。  相似文献   

10.
为减少大功率电机工作时的线路损耗,减小导线线径,中高压供电系统被广泛使用,开发中高压开关磁阻电机调速系统非常迫切,因此设计了交流输入1140V、三相12/8极、额定功率280kW开关磁阻电机的功率变换器。12只耐压为2000V的整流二极管构成了整流电路,25只4700μF/450V大容量滤波电容先并联再串联构成滤波电路,和滤波电容并联的均压电阻可确保5组串联电容上的电压均衡。开关磁阻电机功率电路采用不对称半桥电路,主开关器件选用3300V高压IGBT模块,驱动采用Concept公司生产的高压IGBT驱动模块2SD315AI-33。通过设置不同的栅极开通电阻RGon和栅极关断电阻RGoff,可分别控制开通损耗和关断损耗,以及di/dt、du/dt;通过监测集电极电压实现IGBT的短路保护;最后,给出了空载情况时两种不同导通角下的实测绕组电流波形。自系统投入运行两年多来,性能稳定可靠,没有出过大的故障。  相似文献   

11.
PWM逆变器共模传导电磁干扰的预测   总被引:16,自引:8,他引:16  
在PWM逆变器系统中,IGBT的高速开关动作会产生很高的dv/dt、di/dt,导致严重的电磁干扰。对PWM逆变器共模传导电磁干扰的机理进行研究,得出了共模传导干扰源和传播途径。通过与buck变换器进行对比,提出了一种用于研究PWM逆变器共模传导干扰的等效电路,利用实验测得等效电路中无源器件的参数及对等效电路的电压源进行傅立叶变换,在10KHz-30MHz频段进行了频域分析,计算的共模传导干扰频谱与实验结果进行对比基本一致,证明文中提出的共模传导干扰等效电路模型及其分析的正确性。  相似文献   

12.
针对逆阻式IGBT的开关特性,提出了数模混合式三段驱动电路。该驱动电路引入了可控的充、放电电流源,加快器件的开、关速度,而不增加开关过程产生的 与 。基于新颖的Vce电压检测方法,设计了过流保护电路,解决传统Vce检测方法不适应于逆阻式IGBT的问题。为了验证驱动保护电路的有效性以及逆阻式IGBT在矩阵变换器中应用的可行性,本文构建了一套AC-AC Buck斩波器,对双向开关的换流策略进行了研究与实验比较。  相似文献   

13.
在IGBT关断的瞬态过程中,变流器杂散电感会使IGBT的集、射极之间产生较高的电压尖峰,从而造成较大的电磁干扰,甚至导致IGBT损坏。若能测量变流器杂散电感,则可在一定程度上预估该电压尖峰,并设计适当的缓冲电路。本文分析了IGBT开通和关断瞬态过程中各阶段的电压和电流,提出了一种优化的基于IGBT开关过程的大功率变流器杂散参数分析方法。通过双脉冲测试方法对西门康功率器件SKM400GAL176D的开关过程进行测试,获取其开通和关断瞬态过程曲线,利用前述方法计算出母排杂散电感。将计算结果与仿真软件提取结果、E4980A阻抗分析仪测试结果进行对比,验证了该方法的准确性与实用性。  相似文献   

14.
A new approach to the modeling of insulated gate bipolar transistors (IGBTs) for electromagnetic transients program (EMTP) simulation is developed. Other commercially available simulators, such as PSPICE, model the devices on an exact semiconductor physics basis. They suffer from large amounts of CPU time for sinewave pulsewidth modulation (PWM) inverter applications which require a complete cycle simulation at fundamental frequency with a small time step to cover the details of IGBT switching transients. This approach uses a curve-fitting method, combined with the point-by-point user-defined function available in EMTP, to model the dynamic characteristics of IGBTs. Since there is no device physics modeling required, this simulation is much faster than the conventional approach. The proposed method is applicable to both static and dynamic modeling, on a cycle-by-cycle basis, which is important for dynamic power dissipation and thermal analysis. The simulation includes IGBT turn-on and turn-off transients, IGBT saturation, free-wheeling diode forward voltage and reverse recovery characteristics. The simulation results are verified by comparison with experimental measured data. Measurements show a close agreement with simulations  相似文献   

15.
离线式PWM开关电源传导电磁干扰的分析研究   总被引:7,自引:11,他引:7  
该文利用分析和测量相结合的方式,详细研究了一台离线式PWM开关电源的传导电磁干扰(EMI)特性。在分析各个器件作用的基础上,得出了反映典型电磁干扰发射时,传导干扰发射量、干扰源和干扰传播通道关系的线性化方程,进而提出了测量典型传导干扰耦合通道特性的新方法,并进行了验证。利用测得的传导干扰耦合通道特性,具体分析了PWM开关电源高频功率开关器件中dv/dt,di/dt对传导干扰发射的作用。根据变换器主要的杂散参数和共模干扰的基本传播途径,可得出低阶的等效共模传导干扰模型,以指导电源滤波器的设计。  相似文献   

16.
This paper presents the enhanced characteristics of a newly developed low-loss and low-noise 1200-V insulated gate bipolar transistor (IGBT) module. In order to realize low-noise emission, it is necessary not only to improve the reverse recovery characteristics of the free wheeling diode (FWD) but also to reduce the low-current turn-on dIC/dt of the IGBT. The new IGBTs with high turn-on dIC /dt controllability and low turn-on power dissipation have been successfully developed by the reduction of Miller capacitance resulting from an optimization of the surface. The 1200-V 450-A IGBT module utilizing the new IGBT and optimized FWD chips has been able to realize 30% reduction of the switching power dissipation when compared to the conventional IGBT module under the operating condition to set the same noise emission level  相似文献   

17.
A new class of MOS-gated power semiconductor devices Cool MOS (Cool MOS is a trademark of Infineon Technologies, Germany) has been introduced with a supreme conducting characteristic that overcomes the high on-state resistance limitations of high-voltage power MOSFETs. From the application point of view, a very frequently asked question immediately arises: does this device behave like a MOSFET or an insulated gate bipolar transistor (IGBT)? The goal of this paper is to compare and contrast the major similarities and differences between this device and the traditional MOSFET and IGBT. In this paper, the new device is fully characterized for its: (1) conduction characteristics; (2) switching voltage, current, and energy characteristics; (3) gate drive resistance effects; (4) output capacitance; and (5) reverse-bias safe operating areas. Experimental results indicate that the conduction characteristics of the new device are similar to the MOSFET but with much smaller on-resistance for the same chip and package size. The switching characteristics of the Cool MOS are also similar to the MOSFET in that they have fast switching speeds and do not have a current tail at turn-off. However, the effect of the gate drive resistance on the turn-off voltage rate of rise (dv/dt) is more like an IGBT. In other words, a very large gate drive resistance is required to have a significant change on dv/dt, resulting in a large turn-off delay. Overall, the device was found to behave more like a power MOSFET than like an IGBT  相似文献   

18.
PWM逆变器共模电磁干扰源及抑制技术探究   总被引:1,自引:0,他引:1  
在PWM逆变器系统中,IGBT的高速开关动作会产生很高的du/dt,di/dt,导致产生严重的电磁干扰(EMI).此处系统阐述了PWM逆变器的各种寄生参数对共模EMI产生的影响,通过对3种有效共模EMI抑制技术典型方案的详细介绍,揭示出各种技术的优缺点,为工程实践抑制共模EMI提供了指导性建议.  相似文献   

19.
王强 《低压电器》2014,(19):49-54
提出了一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器。在主功率器件开通和关断时,实现零电压和零电流,减小了电路损耗。同时,续流二极管的反向恢复损耗被降低到最小,辅助开关也实现了零电流开关。对其工作原理进行了分析,给出了不同工作模式下的等效电路图。制作了一个1 k W的试验样机,结果验证了该软开关逆变器的有效性。  相似文献   

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