电磁炉各单元电路的特点与作用（下）

（续上期） 八、高压保护电路（IGBT管Vce检测电路） 作用：防止IGBT管因C极电压过高而损坏。若IGBT管Vce过高,在本电路的作用下,将无驱动脉冲送往功率驱动电路,IGBT管停止工工作,整机无输出。     

基于量化电压并行比较的IGBT状态监测保护电路

在中高压、大容量电力电子变流系统中,大功率IGBT模块是变流器的核心器件,而驱动电路是影响IGBT模块及其组成的变流系统运行可靠性的关键因素.已有研究表明,对于IGBT模块的突发故障与老化失效,通过驱动电路进行状态监测与保护是目前能够对其实现故障诊断最快的方法.因此,该文提出一种基于量化电压并行比较的IGBT状态监测保护电路.首先,建立IGBT模块等效电路模型,分析模块内部寄生参数对饱和导通压降Vce(sat)、短路电流Isc、开通延迟时间tdon及门极峰值电流Igpeak等状态参数的影响,利用其在不同老化程度下的变化范围构建IGBT模块的全寿命安全工作区,为量化电压设定提供依据.其次,以Vce(sat)与tdon作为采集对象,设定特定阈值,对检测信号进行量化,根据比较电路的逻辑输出实时监测并辨别短路故障与老化程度,从而保护IGBT模块.最后,利用Pspice进行仿真分析,验证了该方法的正确性与可行性.     

IGBT的驱动与保护电路研究

对电力电子功率器件IGBT的开关特性、驱动波形、功率、布线、隔离等方面的要求和保护方法进行了分析和讨论，介绍了IGBT的几种基本驱动电路和一种典型的集成驱动电路的应用。     

一种车用IGBT开关过电压保护电路设计

对车用IGBT的驱动电路与关断保护电路的原理进行分析,提出一种新的开关过电压保护电路,通过驱动电路与保护电路进行配合达到对动态的电压上升的控制,最终稳定地驱动IGBT并保护IGBT不会因过压而损坏。通过在PSpice中建立仿真原理图并进行仿真,由仿真结果证实了该电路可以有效抑制IGBT关断过程中产生过电压,保护IGBT关断,从而提高电路的稳定性。     

高功率密度直流无刷电动伺服系统驱动与吸收电路研究

高功率密度直流无刷电动伺服控制系统的性能、可靠性与控制系统结构、主电路功率开关器件的驱动和吸收电路设计密切相关。IGBT因输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好等一系列优点在高功率密度电动伺服控制系统中得到广泛的应用,高可靠的驱动电路和吸收电路设计是高压功率开关器件能稳定工作的重要保障,本文重点研究了主电路功率开关器件IGBT的驱动电路、吸收保护电路结构及优化方法,详细说明了各保护参数的计算方法。实验结果证明:该伺服驱动控制系统具有实时性强、功率器件驱动保护电路性能稳定、可靠性高等优点。     

半桥逆变IGBT模块压电驱动与保护电路设计

介绍了半桥逆变电路的工作方式,探讨了IGBT静态特性及动态开关过程,对正常工作和过流故障时的原理进行了分析,给出了IGBT驱动和保护的详细电路.三菱公司CT60AM设计的实际电路已在某研究所大功率并联多余度逆变电源上可靠运行.应用表明该驱动及保护电路结构简单,抗干扰能力强,证明了该方案的合理性、可靠性.     

IGBT的驱动与保护电路研究

对电力电子功率器件IGBT的开关特性、驱动波形、功率、布线、隔离等方面的要求和保护方法进行了分析和讨论 ,介绍了IGBT的几种基本驱动电路和一种典型的集成驱动电路的应用     

应用逆阻型IGBT的移相控制电流型全桥零电流开关DC/DC变换器

介绍了一种使用新型的逆阻型IGBT(RB-IGBT)的电流型移相控制的全桥ZCSDC/DC变换器。介绍了逆阻型IGBT结构和特点,和普通IGBT不同,此新型IGBT具有双向阻断能力,适用于电流型电路。在该文所提到的电路中,通过引入谐振元件和利用电路中原有的寄生参数如变压器漏感,同时加入开关管的开关重叠时间,可以使得IGBT获得零电流关断条件,消除由于IGBT关断时候拖尾电流造成的关断损耗。该文分析了变换器的工作原理以及零电流关断条件,最后通过一个4kW实验装置的实验结构验证了前面的分析。     

一种基于反向串联稳压二极管钳位的IGBT导通压降在线监测电路

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块应用广泛。为保证IGBT可靠工作,其结温监测吸引了广泛的关注。而集电极–发射极导通压降Vce为IGBT结温监测中最常用的参数,故在线监测Vce具有重要意义。为解决传统Vce测量电路中钳位电路引入测量误差、共模干扰的问题,文中提出一种IGBT导通压降在线监测电路,采用二极管反向串联稳压二极管作为钳位电路,同时通过引入缓冲电容对此类测量电路拓扑中的负压过冲进行抑制,相比传统电路可提高精度,增强可靠性,减少成本。提出电路的性能通过实验验证,并通过温敏电参数Vce实现对IGBT结温的监测,并将其结果与红外测温仪所测结温进行对比,验证该方法的有效性。     

IGBT驱动和保护问题

对于变频器IGBT驱动保护问题来说,驱动就是使IGBT按需要工作,即使之导通和关断,IGBT是一个双极型电压控制的全控型电力电子开关,只需在栅射极间加一个所需电压或反电压就可以。但由于IGBT驱动、保护方式直接关系列IGBT寿命、输出波形畸变率,甚至包括系统可靠性与稳定性,这样就不那么简单并且需要深入研究。IGBT的驱动电路很多,分立元件搭成的驱动电路简单且廉价;专用集成驱动电路保护功能完善、性能稳定,但价格稍贵些。现在一般都选用商品化的驱动集成电路或模块作为驱动保护器件,     

A Novel Driving and Protection Circuit for Reverse-Blocking IGBT Used in Matrix Converter

A novel drive and protection circuit for reverse-blocking insulated gate bipolar transistor (RB-IGBT) is proposed in this paper. For the drive circuit, a dynamic current source is introduced to reduce the turn-on and turn-off transients. Meanwhile, the di/dt of the collector current and the dv/dt of the collector-emitter voltage are strictly restricted, so do the respective stresses. The drive circuit consists of a conventional push-pull driver and two controllable current sources-a current generator and a current sink. These two current sources work in switching transitions. For the protection circuit, a novel collector current detecting circuit suitable for RB-IGBT is proposed. This method detects the collector current by sensing collector-emitter voltage of the device. Further study shows that this method can be used to acquire the current signs in commutation transitions of matrix converter. A series of experiments has been carried out concerning the proposed drive and protection circuit and the experimental setup; results as well as detailed analysis are presented     

Newly Developed Thyristor Chopper Equipment for Electric Railcars

In the chopper control system for electric railcars, it is effective to adopt high operational frequency of the chopper for achievement of the following: 1) decrease of higher harmonic current induced in the trolley wire, 2) reduction of weight for reactors and capacitors in the traction circuit, and 3) improvement of control response. Through development of reverse-conducting thyristors with very short turn-off time and a repulsion type two-phase chopper, we finally realized production of a new standard high-frequency chopper equipment with regenerative braking for 1500-V dc railcars. Technical achievements mentioned previously were completely realized as a result of adoption of high frequency, 660 Hz, in the equipment. The newly developed standard high-frequency chopper equipment for 30 cars were delivered to the Chiyoda Line of Teito Rapid Transit Authority in Tokyo, and they have been operated satisfactorily in revenue service since March 1971. This paper also describes: 1) the chopper circuit using fast-switching reverse-conducting thyristors and series saturable reactors, 2) analysis of commutation circuit and methods of suppressing reapplied forward voltage increasing rate (dv/dt) and shortening commutation period, 3) the composition of the traction circuit including the protection system, such as protection for overvoltage at the regenerative braking, and 4) test results on the Chiyoda Line of Teito Rapid Transit Authority.     

IGBT驱动器在斩波串调系统中的应用研究

研究了以智能门极驱动模块IGD515E为核心的IGBT驱动电路在斩波式内反馈串级调速系统中的典型应用方法,可为该驱动电路的参数设计提供参考,此外给出了较为充分的试验波形予以证明该驱动电路工作稳定,具有优良的驱动和保护性能.     

超级电容器恒功率放电系统中IGBT驱动的设计

根据超级电容器恒功率放电的要求,采用升压斩波拓扑结构设计恒功率放电系统。针对升压斩波电路中IGBT的驱动加以研究,采用HCPL-316J驱动光耦与PIC单片机相结合组成IGBT驱动电路。驱动芯片的输出端采用推挽结构,降低了驱动电路的输出阻抗,从而加快驱动电压的装载速度。PIC单片机产生占空比可实时调整的PWM波形作为输入,实测的输出波形符合IGBT驱动的要求,并随着输入波形的变化而变化,系统能够稳定可靠的工作。     

斩波串级调速系统逆变侧电子保护电路的研究与设计

根据常规斩波串级调速系统的拓扑结构,分析了调速设备故障时接触器保护在动作保护过程中主回路的暂态过程。由于接触器动作时间较长,在其动作期间调速设备易受到高电压、大电流的冲击,导致电力电子器件损坏。针对接触器保护的弊端,设计了带电子保护电路的主回路拓扑结构。并分析了高压失电工况下常规的和带电子保护电路的斩波串级调速系统的暂态过程,同时进行详细的理论推导,得出高压失电工况下理论分析的依据。最后在模拟带载试验平台上分别对常规斩波串级调速系统和增加电子保护电路的调速系统在高压失电的工况下进行测试。测试结果表明理论计算与实际测量值基本一致,同时验证了电子保护电路有效解决了有源逆变结构下的高压失电或者逆变颠覆的问题。     

一种用于相移干涉仪的高压放大电路

基于自主研制高精度数字化相移干涉仪的需求,针对干涉仪的压电陶瓷移相器设计了一种高压放大电路。通过双极性运算放大器OP07构成低噪声,非斩波稳零的低压放大电路与中功率线性三极管MJE340和MJE350构成高压放大电路进行直流耦合,结合反馈网络,功率放大电路,滤波电路以及限流保护电路,将计算机输出的0~5 V低电压的移相控制信号稳定线性放大到-30 V~+130 V范围,且输出低至10 mV 峰值的纹波,满足压电陶瓷移相器的高压驱动控制要求和相移干涉仪的高精度移相测量的要求。     

Using Inverters for DC Motor Control

In recent years the chopper circuit has been widely recognized as the most reliable and economical means of dc control. This work deals with a parallel possibility that uses ac inverters instead of chopper circuits. A detailed analysis is given for the bridge-type inverter. Some experimental results of this application for driving dc motors are presented.     

基于DSP的永磁无刷直流电机控制器设计

介绍了以TMS320LF2407为核心的30kW永磁无刷直流电机控制的设计.主要内容包括PWM斩波电路结构及功率开关器件的选择,驱动电路,保护电路以及软件编程.     

用场效应管实现恒流斩波型步进电动机驱动电源

介绍一种用场效应管实现的单电压斩波型驱动电源的原理与性能,并给出了电路参数的选取方包。试验证明,该驱动电源的运行频率、矩频特性、效率等明显优于同类产品。     

抑制共模电磁干扰的并联有源补偿电路设计

讨论了并联有源共模电磁干扰抑制中的两种不同补偿电路结构,通过建立带有补偿电路的单相半桥逆变器共模电流等效模型,详细介绍了两种补偿电路的设计过程,讨论了影响补偿电路补偿效果的两个因素,实验验证了设计补偿电路能够产生与噪声源共模电流大小相等方向相反的补偿电流。