对大功率IGBT驱动电路中信号传输的探讨

传统IGBT驱动电路设计中FO信号隔离采用TLP521,PS2501等低速光耦,本文探讨了使用低速光耦传输FO信号在某些条件下的缺陷及其解决方法,在此基础上介绍了光纤信号传输的基本原理及其应用在大功率IGBT驱动电路中能够取得的优越性能,设计了1200V/200A的IGBT驱动测试电路,并给出了实验波形。     

IGBT的光纤隔离驱动技术在中压大功率SRD中的应用

在中压大功率SRD中,为了增强IGBT驱动电路的抗干扰能力,引入光纤隔离驱动技术,对驱动电路的控制信号和驱动信号进行光电隔离。介绍了中压大功率SRD驱动电路中的收发器、发送方式及光纤元件的选用原则,通过在系统中的具体应用、性能检测、型式试验等证明,IGBT的光纤隔离驱动技术能有效防止驱动电路干扰问题,提高中压大功率SRD的工作可靠性。     

采用FPGA的多路高压IGBT驱动触发器研制

为有效控制固态功率调制设备,提高系统的可调性和稳定性,介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和微控制器(MCU)的多路高压IGBT驱动触发器的设计方法和实现电路。该触发器可选择内或外触发信号,可遥控或本控,能产生多路频率、宽度和延时独立可调的脉冲信号,信号的输入输出和传输都使用光纤。将该触发器用于高压IGBT(3300V/800A)感应叠加脉冲发生器中进行实验测试,给出了实验波形。结果表明,该多路高压IGBT驱动触发器输出脉冲信号达到了较高的调整精度,频宽’脉宽及延时可分别以步进1Hz、0.1μs、0.1μs进行调整,满足了脉冲发生器的要求,提高了脉冲功率调制系统的性能。     

基于负压关断和栅极箝位的IR2110驱动电路的设计与研究

对于采用桥式驱动集成芯片IR2110作为IGBT驱动的逆变器,存在着各桥臂驱动信号相互干扰的问题,严重时甚至会导致上下桥臂直通,造成短路的现象。针对上述问题,文中对IGBT驱动电路的抗干扰技术作了具体分析,提出了关断时负压和栅极电平箝位两种有效的抗干扰方法。经实验验证,这两种方法都可以有效的解决IGBT驱动信号的干扰问题,保证整个逆变系统的稳定工作。     

BAUMER发布HOG 86L编码器

6月28日,Baumer发布HOG 86 L增量重型编码器,用于通过光纤接口的远距离发电机反馈信号传输。传输信号时最长允许2200米的电缆,完全抗电磁干扰。还有同时进行电力和光纤信号传输的冗余编码器变种也可提供。带FOI的HOG 86 L适用于所有需要很长电缆且易受电气干扰的户外、恶劣环境及重型应用。     

IGBT驱动设计原理及技术比较

在IGBT等效的有源模型基础上,分析电感负载下IGBT的开关换流过程及门极驱动参数对开关过程的影响。详细地介绍了IGBT驱动的设计原理和技术方法,包括:信号传输、隔离电源、驱动输出、保护等方面,总结了不同设计方法导致驱动器输出特性的差异、优缺点。采用TX-2DE300M17,2SC0435和2QD15A17K-C三款集成驱动器,设计外围驱动电路,对英飞凌FF300R17KE4进行双脉冲测试实验,比较研究了开通暂态波形,分析三款驱动器的技术差异和优缺点,最后介绍了IGBT门极驱动应用过程中应着重注意的细节。     

光纤远方跳闸装置在电力线路继电保护中的应用

高压电缆及混合线路采用金属控制电缆传递两侧保护信息,往往受到感应过电压及电磁干扰等影响,华东地区曾发生过多次保护装置绝缘击穿,干扰等现象。为了可靠传递保护信息,华东地区在一条八公里220kV电力电缆的基建工程中采用了利用光纤通道传输远方跳闸信息的方案。目前已经架设完毕。 光纤通道不受电磁场感应、干扰等影响,而且不受输电线路运行态状的牵制。正常通道工作时,有监视信息指示,电平下趺时有信号报警,设有人工检测按钮。构成双向通道,传输两侧信息。 本文介绍有关系统配置,逻辑框图及技术参数等。     

630 kW开关磁阻电机驱动系统的研发与应用

研发了单机功率630 kW的开关磁阻电机(SRM)驱动系统,使用双机同步驱动技术在中国国内8000 t电动螺旋压力机上成功应用。设计并优化了电机电磁参数,对电机结构件和连接件的机械强度进行了应力计算;控制器采用CAN隔离模块,实现多台电机的转矩实时同步性;采用复合铜排等工艺措施,减小主回路杂散电感及回流面积,抑制IGBT尖峰电压;采用光纤驱动方式,避免强磁场干扰,保证信号传输质量和系统可靠性。测试结果表明,该SRM驱动系统各项性能指标均满足8000 t电动螺旋压力机的使用要求。     

大功率IGBT光纤驱动电路的故障保护与复位

高压大功率场合IGBT的驱动要求较高,需注意的问题也较多。总结了高压大功率场合IGBT驱动的特点,重点研究了IGBT光纤驱动电路的故障保护与复位方法,分析了自动复位电路存在的不足并进行改进,通过封锁故障发生后一段时间内的复位信号,解决了持续故障状态下复位过于频繁、故障信号维持时间过短的问题。最后通过实验证实了改进的有效性。     

大容量级联式电池储能功率调节系统中多脉冲驱动技术研究

出于高压隔离目的,大容量级联式电池储能系统中,一般采用光纤传输驱动脉冲信号。由于H桥单元个数众多,驱动脉冲数量庞大,为减少光纤使用数量,降低系统成本,提高工作可靠性,采用编解码技术,对多路脉冲驱动信号进行编码后通过一条光纤信号进行串行传输成为一种可行的解决方案。首先分析了PWM脉冲信号的产生算法,在此之上提出针对多路PWM脉冲进行编解码的算法,指定通信协议,采用光纤信号进行串行通信,并将该方案成功应用于一台6 k V,600 k W电池储能功率调节系统(PCS)中,实验结果表明采用该编解码方案使用一条光纤即可完成传统多路光纤传输任务,功率调节系统输出与理论分析一致,电压谐波含量低,并网电流正弦度高,验证了所提的脉冲编解码方案的正确性与可行性。     

一种光纤振动传感器的改进型相位解调方法研究

为消除干涉幅值对分布光纤振动传感系统在相位解调时的影响,提出了一种基于改进型相位生成载波(PGC)调制解调 技术的 Michelson 干涉仪型光纤振动传感解调系统。 其首先对 Michelson 干涉仪光纤振动传感系统的参考光纤上施加一定幅值 和频率的高频载波信号,完成对待测振动信号的高频调制。 而后通过零次谐波、一次谐波载频信号和低通滤波器还原出含有待 测振动信号的正弦项和余弦项。 最后通过对正弦项和余弦项的适当变换并相除解调出不含有干涉幅值的待测信号项。 通过仿 真与实验分析,提出的改进型 PGC 解调方案可以有效消除干涉幅值对解调输出信号产生的失真影响。     

负载波动下IGBT损坏分析及驱动电路优化设计

通过对变频控制系统的4种常用驱动电路的工作特点进行分析,并从维修的角度总结了这些驱动电路的工作可靠性,结论是可靠性比较高的变频器的驱动电路能有效地隔离输出级对控制级的影响并能有效地吸收栅极的各种干扰信号。对IGBT建立了工作模型进行分析,认为当电机负载波动时,冲击电压会在IGBT栅极产生振荡电压信号,该电压信号能使本该截止的IGBT导通,结果造成上下桥的IGBT直通,导致IGBT损坏;提出优化的IGBT驱动电路结构,设计了一种可靠的驱动电路方案,通过实际使用证明,该驱动电路具有结构简单、运行可靠等优点。     

基于FPGA高精度IGBT触发系统的研究与实现

在感应叠加脉冲发生器等应用中,对IGBT开关时序有严格要求.为有效控制IGBT动作,以FPGA为平台设计一种高精度IGBT触发系统,采用以2SD315AL-33为核心模块的PCB板驱动,并以高速光耦TLP521-2进行电气隔离.控制信号类型可根据系统实际需要调整.最后给出IGBT驱动的输出波形,试验结果表明系统设计满足...     

串联IGBT的一种复合均压方法

针对IGBT串联应用时的集射极电压均衡问题,提出并研究了一种门极平衡核与无源RCD缓冲电路相结合的复合均压方案。分析了门极平衡核的均压原理,借助门极驱动等效电路模型,导出了门极平衡核的参数设计方法。在IGBT门极与发射极之间引入瞬态电压抑制器,有效减缓了平衡核变压器的漏感与IGBT输入电容引发的门极信号振荡幅度,同时有效保护了IGBT门极过电压。建立了复合均压方案的仿真与实验系统,实验结果表明,复合均压方案对由于IGBT特性参数差异和门极驱动信号不同步而引起的IGBT集射极电压不均问题具有显著的平衡效果。     

基于新型单片机控制的SPWM的IGBT正弦波逆变中频电源的研究

针对IGBT中频电源中逆变电路这一核心,提出了一种基于87C196MC单片机中频电源控制电路。用87C196MC单片机通过汇编语言程序设计,可方便地形成3对互补具有死区时间相位互差120°的SPWM波形,产生的脉冲信号（SPWM）控制功率器件IGBT的开关时间,实现对中频电源的控制。分析和实验结果表明,此系统效率高,噪声小,体积小,使用方便,工作可靠。基于以上的优点,单片机控制的IGBT的中频电源的应用范围更加广泛,成为用于加热淬火的首选设备。     

电缆接头局部放电电磁仿真与多传感器联合检测

目前对于已敷设的电力电缆的局部放电检测,单一的采用高频电流法或超高频法都易受到现场干扰信号的影响。因此,为提高检测的有效性和准确度,文中采用高频电流法和超高频法联合检测的方法,通过对比两种检测结果中是否同时存在脉冲信号来相互鉴别去除干扰信号。对于其中的超高频检测,为了克服内置式传感器在已投运电缆中无法应用的局限性,采用了外置式传感器。其使用时面临着信号辐射出来及在空气传播过程中强度会有较大衰减的情况,针对这一情况结合用于三相交叉互联的电缆中间接头的屏蔽层是断开的这一特征,进行了建模仿真,验证了采用外置式传感器的可行性,得到了信号最强的传感器最佳安装位置。最后利用研制的传感器进行了现场实测,验证了仿真结论,并证明了联合检测的方法能够很好的甄别干扰信号与真正的局部放电信号。     

Cable design for PWM variable-speed AC drives

The advent of pulsewidth modulation (PWM) drives utilizing insulated gate bipolar transistor (IGBT) technology has made the selection of the interconnecting power cable between the drive and load an important decision. Motor bearing currents, reflected voltage wave, and electromagnetic interference shielding have become areas of concern in the PWM drive system. Based on the previous literature, a cable with a high conductivity and continuously welded and corrugated aluminum sheath is most advantageous. This paper emphasizes the worthiness of this type of armored cable     

环境感知毫米波雷达抗干扰算法研究

环境感知毫米波雷达是自动驾驶系统中最重要的传感器之一。 随着安装毫米波雷达的汽车数量快速增加,雷达间相互 干扰问题日益突出,严重影响汽车的道路行驶安全。 毫米波雷达的干扰类型分为同频干扰和异频干扰两种,针对毫米波雷达同 频、异频干扰对雷达虚警和漏警的影响问题,本文提出了环境感知毫米波雷达的抗干扰算法。 采用随机跳频和随机初始时间的 抗干扰算法,降低信号碰撞概率,抑制同频干扰;通过希尔伯特变换提取包络截取干扰信号区域并采用拉格朗日插值法进行干 扰缓解,抑制异频干扰对毫米波雷达检测结果的影响。 仿真结果表明,上述抑制干扰的方法能够有效降低雷达的虚警和漏警 率,以达到理想的抗干扰效果。     

基于分形理论的XLPE电缆局部放电在线检测

采用高频宽带电磁耦合法检测了XLPE绝缘电力电缆的局部放电信号 ,用基于分形学分数维数和自相似原理识别、处理局部放电信号的数字分析系统来有效提取局部放电信号特征值 ,抑制或剔除噪声信号干扰。还提出了XLPE绝缘电力电缆局部放电在线监测、巡测的基本方法。     

基于电磁耦合注入的电力电缆局部缺陷在线定位方法

为了解决现有频域反射方法仅能在离线情况下对电缆缺陷进行定位检测的不足,提出了一种基于频域反射法和电磁耦合技术的电缆缺陷在线定位方法。首先,依据电缆分布参数模型对含有局部缺陷的电缆进行仿真建模,分析了不同电容变化程度的缺陷点与不同测试频率对电缆缺陷定位效果的影响。然后,探究了传感器结构对信号注入效率的影响。最后,分别在实验室105 m和500 m电力电缆上进行验证,在离线测试情况下,通过改变105 m电缆末端负载阻值,模拟不同电缆负载下的线路情况,并分析其对局部缺陷处和电缆末端处反射强度的影响。在带电测试情况下,通过串联谐振平台对500 m电缆进行通电,利用所提在线定位方法对该电缆进行测试,以检验所提方法的有效性。仿真及实验结果表明：相较于电缆离线定位测试方法,该方法能够在电缆通电的状态下,实现对电缆缺陷点的在线定位,且具有较高定位精度和识别灵敏度。