三相逆变器中IGBT的几种驱动电路的分析

对几种三相逆变器中常用的IGBT驱动专用集成电路进行了详细的分析，对TLP250、EXB8系列和M579系列进行了深入的讨论，给出了它们的电气特性参数和内部功能方框图，还给出了它们的典型应用电路。讨论了它们的使用要点及注意事项。对每种驱动芯片进行了IGBT的驱动实验，通过有关的波形验证了它们的特点。最后得出结论：IGBT驱动集成电路的发展趋势是集过流保护、驱动信号放大功能、能够外接电源且具有很强抗干扰能力等于一体的复合型电路。     

基于格林函数的逆变器IGBT实时温升建模

车用电驱动系统的逆变器通常工作于复杂工况,因此需要对其瞬态结温进行实时预测.基于格林函数方法,在形式上推导出逆变器的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)瞬时温升的解析模型,并采用数值仿真的方法,拟合得到模型所需的单位温度冷却函数和单位阶跃响应函数.最后通过电驱动系统逆变器IGBT结温试验,验证了该模型的有效性.所提模型兼具数...     

基于晶闸管及IGBT的新型两电平逆变器

提出一种新颖的两电平电压型逆变器拓扑结构。该三相逆变器具有三个桥臂,每个桥臂由2个晶闸管、1个IGBT及4个二极管组成。晶闸管完成逆变器的相位定位,IGBT完成不同调制方式(SPWM、SVPWM、SHPWM等)的调制,二极管完成桥臂的换相。对基于晶闸管及IGBT的新型两电平逆变器的原理及拓扑结构进行详细的分析与设计,建立该新型两电平逆变器的仿真及实验平台,仿真及实验结果表明:与传统的两电平逆变器比较,可实现传统逆变器功能的同时,具有成本较低及开关损耗低的特点,在矩阵式逆变器领域更具优势,验证了所提方案的正确性。     

基于PSPICE仿真的IGBT功耗计算

结合无刷直流电机控制器的设计,提出了基于PSPICE仿真的绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)功率损耗的估算方法。建立了IGBT电路仿真模型．给出了IGBT功率损耗与开关频率和栅极电阻阻值之间关系的仿真结果。最后,给出了功率损耗的计算方法．对不同开关频率和不同栅极电阻时的功率损耗进行了定量计算。结果表明,增大开关频率和栅极电阻会使IGBT的功率损耗增加。     

Saber仿真模型IGBT1在固态开关设计中的应用

电力电子仿真软件Saber提供了丰富的通用模型和各种具体型号器件的专用模型。介绍了Saber下绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated GateBipolar Transistor)通用模型中IGBT1模型的等效电路,分析了IGBT1模型的静态和动态工作特性,包括直流传输特性、IGBT并联时的电流分配问题、IGBT导通过程等,并提供了Saber下IGBT1模型与静态、瞬态过程有关的参数取值。当参数取值准确时,其仿真波形能较好地验证IGBT稳态与瞬态的计算结果。最后,介绍了该模型在固态开关设计中的应用。     

IGBT超音频电源并联逆变器的过载保护

IGBT是80年代初出现的新一代全控型电力半导体器件,在感应加热领域生产的功率达数百千瓦、频率10~100kH z的IGBT 超音频电源,正得到广泛应用。本文主要讨论了用于超音频感应加热电源的IGBT 并联逆变器产生过压、过流的原因及采取的过载保护措施。在实践中已验证该保护措施的可靠性,提高了IGBT 超音频电源并联逆变器这一感应加热装置的技术性能。     

三相电压型逆变器2种仿真模型的对比分析

MATLAB5.3[1]以矩阵运算为基础,把计算可视化程序设计融合到一个交互工作环境中.在此可以实现工程计算、算法研究、建模和仿真、数据分析及可视化、科学和工程绘图、应用程序开发(包括图形用户界面设计)等功能.与以往MATLAB版本的最大区别就是增加了电气系统模块库(PowerSystem Blockset),能快速而准确地对电路以及更复杂的电气系统进行仿真,避免了用SIMULINK提供的基本模块来构造模型的繁琐.     

IGBT高压逆变器的抗干扰原理与设计

简要描述了串联谐振式IGBT全桥逆变器的工作过程，重点分析了系统设计中的干扰与抗干扰原理，尤其针对受干扰危害性最大的IGBT触发电路，介绍了几种行之有效的抗干扰方法。     

三相组合式软开关逆变器的仿真研究

有必要研究新的三相逆变器拓扑,实现无输出变压器和功率器件软开关,发展逆变电源的三相独立控制技术。本文研究了两种新型组合式软开关三相逆变器拓扑,讨论了三相逆变器的模块化实现和不对称负载特性,给出了仿真波形。     

基于电压型逆变器的静止无功发生器硬件电路结构设计

设计的SVG系统硬件电路由SVG主电路和控制系统硬件电路两大部分构成。主电路由变压器、电感器件、电压型逆变器、二极管桥式整流器及直流侧电容器等构成。而控制系统的硬件电路由控制器、脉冲发生器、可编程控制器、外围电路及保护电路等构成。经MATLAB的simiulink仿真验证,无论是电网带感性负载,还是容性负载,SVG都能维持交流电网的电压和电流同相位,说明设计的SVG系统硬件电路具有较好的补偿效果。     

三相逆变器采样模型重复控制研究

重复控制系统中补偿器的补偿精度与整体系统的动静态性能有直接关系,而补偿器的设计又完全依赖于控制对象的数学模型。为了提高补偿器的补偿精度,根据波形库控制技术提出基于控制对象单位阶跃响应波形的建模方法。由于典型响应曲线能够体现开关延时、测量延时、死区时间、非线性磁单元、杂散参数等因素对系统的影响,因此这种模型精度较高。在两相静止坐标系下对三相逆变器突加阶跃调制信号,采集在相同坐标系下的逆变器输出电压阶跃响应波形,基于此波形构建控制对象模型。相比于平均信号模型,应用该模型可以提高补偿器的截止频率和补偿精度,最终使整体系统的稳态性能得到改善。此方案在一台采用TMS320LF2407A型号数字信号处理器控制的三相逆变器上得到了验证。     

基于重复控制的三相NPC光伏并网逆变器研究

由于三相光伏发电系统易被死区效应、非线性负载等周期性扰动影响,使输出电流波形失真;三电平NPC逆变器工作时中性点电压偏移,也会降低系统输出电能质量。针对以上问题,提出采用电流PI闭环控制以及重复控制相互结合的复合控制方法,基于内模原理的重复控制可以有效地抑制光伏系统中的周期性干扰;并且九段法SVPWM调制方法把每个采样周期分成九小段,开关时序彻底对称,在每一个大区都选取同样的正小矢量首发,符合所有三电平NPC逆变器开关时序的设计要求,且通过闭环控制冗余小矢量的实时调整,使中性点电压平衡,有助于降低输出电流的谐波含量。仿真结果表明基于复合重复控制的三相光伏并网逆变器的九段法空间矢量调制可以在平衡中性点电压的同时,使得逆变器输出电流具备更好的稳定性,谐波含量更少,并网电流能够很好地跟踪电网电压,实现相同的频率和相位,使有功功率全负荷输出。     

一种三相逆变器损耗分析方法

针对目前应用广泛的三相逆变器的功率损耗,提出了一种基于系统仿真的逆变器损耗分析方法.利用器件厂家提供的损耗特性曲线,推导出相应的器件损耗参数,利用简化的损耗模型计算功率模块损耗.仿真和实验结果表明,方法简单有效,通用性好,对绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率场效应晶体管(MOSFET)及其他半导体功率器件均适用.     

基于Matlab／Simulink的三相逆变器控制策略的仿真研究

本文对三相四桥臂逆变器系统的主电路拓扑结构及控制策略等问题进行了理论分析和计算机仿真实验研究。分析了三相逆变器的中点电压同逆变桥开关状态相对应这一特性,提出了一种基于SVM的控制四桥臂三相逆变器控制方案,该控制方案易于实现带不平衡负载、非线性负载。仿真结果证明该控制方案是可行的。     

基于ADALINE算法的三相并网逆变器模型预测控制

传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略需要建立准确的数学模型,当其应用于LCL型并网逆变器时则需多个电流电压传感器,若采样数据类型过少必然会产生建模误差。针对实际应用中传感器较少引起的预测模型参数失配问题,研究了一种基于自适应线性神经元（ADALINE）算法的模型预测控制策略。该方案采用ADALINE算法用于在线更新预测模型的计算参数,提高了预测模型的参数鲁棒性。同时对控制器延时进行了补偿,提高了控制精度。仿真和实验结果表明,该方案有效减少了并网电流谐波含量,并且具有优良的瞬态性能,验证了该方案的可行性和有效性。     

基于虚拟DSP模块的三相三电平逆变器研究

构建了一个虚拟数字信号处理器(DSP)模块。该模块采用Saber仿真软件中的MAST语言模拟产生PWM信号,同时MAST语言去调用VC++编写的控制程序,结合Saber仿真软件中主电路,在Saber环境进行控制系统调试,调试完成后可直接将VC++的程序下载到实际DSP中。这里以三相三电平逆变器为例,分别在Saber环境和物理系统中建立样机,仿真与实验结果表明,采用虚拟DSP模块控制的效果与实际DSP控制的效果类似。     

基于二端口网络的三相逆变器传导共模EMI模型

以典型的三相四桥臂逆变器为对象,分析其输入侧和输出侧传导共模干扰路径。根据逆变器共模干扰回路的结构和特点,结合二端口理论提出一种逆变器共模EMI的预测模型。分析了该模型的物理意义,给出了模型中阻抗参数及独立电压源的测量计算方法。最后,改变逆变器的结构和运行工况后测量输入侧输出侧共模电流,预测结果和实验结果的对比验证了该模型的正确性。     

500 VA三相航空逆变器的研制

以两级式三相航空静止逆变器(ASI)为研究对象,详细介绍了前级LLC谐振变换器和后级双Buck逆变器的参数设计方法,并进行了实验验证。实验结果表明,前级LLC谐振变换器可实现零电压开通,次级整流二极管可实现零电流关断,从而达到较高的效率;后级双Buck变换器具有高可靠性、高效率的特点。两级联调和效率测试实验显示,该两级式逆变系统可满足用户的各项要求,额定输出时的效率可达85%以上。     

基于FPGA的电力传动实时仿真系统的设计

给出电力传动实时仿真系统的一种快速成型方法.采用自顶向下的设计流程:初级仿真、混合仿真及现场可编程门阵列( FPGA)在回路仿真,建立电力电子装置的数学模型.使用FPGA对相应的数学模型进行硬件实现,完成电力传动实时仿真系统的建立.最后采用该设计方法对带阻感负载两电平结构的三相逆变器进行特性模拟,建立相应数学模型,并在S3EStarter_ug230实验平台上进行实验,结果证明该方法有效.     

基于DSP与FPGA的5电平逆变器研究

分析了二极管钳位式5电平逆变器的拓扑结构及基于60°坐标系的SVPWM算法,搭建了Matlab仿真模型,并设计了基于DSP和FPGA的控制系统。DSP发出三相上桥臂12路PWM脉冲,FPGA完成对PWM脉冲的扩展和死区添加,输出24路带有死区的PWM脉冲。最后选用TI公司TMS320F28335DSP和Altera公司EP3C25FPGA对该系统进行实现,并在硬件平台上进行试验,实验结果验证了该拓扑结构和SVPWM算法的正确性。