一般缓冲电路的模型及三电平IGBT变流器内外元件电压不平 …

通过对斩波器中缓冲电路工作过程的分析,了一般缓冲电路的模型。根据这个模型,分析了中占箍位式（ＮＰＣ）三电平变流器中内外绝缘册双极型晶体管（ＩＧＢＴ）电压不平衡的原因。并指出电压不平衡是由于ＮＰＣ三电平的特殊结构和电路中的杂散电感造成的。实验波形证明了模型的正确性和分析的有效性。     

大功率IGBT瞬态保护研究

在分析ＩＧＢＴ瞬态过程中发生的故障的基础上,针对两种主要的故障类型分别提出了相应的保护方案。对正常工作时发生的故障,采用缓冲电路对ＩＧＢＴ开通关断时的瞬态电压峰值进行有效抑制;短路时则采用钳位保护电路实现对短路电流的快速检测,限制,钳位及瞬态电压峰值的抑制。实验结果表明,这两种方案是切实可行的。     

IGBT开关过程仿真分析中的PSPICE应用研究

本文针对经缘栅双极型晶体管的半导体特性,提出了一种宏观模型结构,通过参数的合理选择,使得这种宏模型的外特性与ＩＧＢＴ的特性基本相似。并扩展设计了一种读取ＰＳＰＩＣＥ输出数据以计算ＩＧＢＴ工作过程中的动态和静态功耗的方法,同时应用宏模型对一种ＩＧＢＴ斩波器的缓冲电路进行了优化设计。     

新型双单端正激式IGBT逆变电源的设计

介绍了一种新型双单端正激式ＩＧＢＴ逆变电源的设计方案。通过检测输入滤波电容电压，并配合ＰＩ调节闭环控制，使遢民压保持了平衡。设计了新型的续流电路和缓冲电路，实现了ＩＧＢＴ尖峰电压的无功耗吸收。实验证明，该设计可提高逆变电源的工作可靠性。     

IGBT缓冲电路的设计

介绍了大功率ＩＧＢＴ逆变器绘冲电路的设计方法,并给出一些实用的缓冲电路型式和参数。     

矿用架线电机车牵引新型IGBT斩波器

本文介绍了矿用架线电机车新型ＩＧＢＴ斩波器。斩波器用门极可控的ＩＧＢＴ作为开关器件，省去了晶闸管斩波器的强迫换流电路，提高了系统的可靠性。本文给出了主电路原理图并提出了斩波器所采用的改进缓冲电路参数选择原则，对斩波器的过电流保护问题进行了分析。     

IGBT逆变器吸收电路的研究

在分析无吸收电路ＩＧＢＴ逆变器的基础上,研究了ＩＧＢＴ逆变器的吸收问题;探讨了适合ＩＧＢＴ逆变器的几种吸收电路结构,并对其进行了仿真和实验验证。     

大功率IGBT—PWM交流伺服系统

介绍一种１５０ｋＷ的ＩＧＢＴ交流伺服系统，其中逆变器主电路开关元件采用绝缘栅双极晶体管ＩＧＢＴ。文中叙述了控制系统的组成、工作原理及ＩＧＢＴ的驱动、保护电路，并给出了电机电流波形和电动机态特性曲线。     

IGBT驱动拓扑及IR2130在变频器中的应用

分析了ＩＧＢＴ驱动器的基本电路拓扑形式,针对目前ＩＧＢＴ变频器的驱动电路需要提供多路驱动电源的缺点,提出在ＩＧＢＴ变频器中采用只需一路驱动电源的ＩＲ２１３０六输出高压驱动器驱动ＩＧＢＴ,简化了ＩＧＢＴ变频器的硬件,并给出了ＩＲ２１３０在变频器中的应用。     

大功率IGBT─PWM交流伺服系统

介绍一种１５ｋＷ的ＩＧＢＴ交流伺服系统，其中逆变器主电路开关元件采用绝缘栅双极晶体管ＩＧＢＴ。文中叙述了控制系统的组成、工作原理及ＩＧＢＴ的驱动、保护电路，并给出了电机电流波形和电机动态特性曲线     

配电系统电子电力变压器的IGBT缓冲电路设计

针对配电系统电子电力变压器的特点,提出功率开关器件IGBT缓冲电路的设计方法,包括缓冲电路类型的选择及参数的计算方法.在此基础上,针对几种电路结构和参数进行仿真,比较了它们各自的特性,总结出最佳吸收方案.仿真表明,所设计的缓冲电路能够有效钳制IGBT关断时的电压变化率和过电压.     

基于IGBT开关过程的变流器杂散电感分析方法

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。     

电压源换流器开关器件损耗建模

IGBT在电力电子装置中得到了大量应用,尤其是在高压大功率电压源换流器领域,而电压源换流器损耗分析一直是电力电子领域的一个研究热点。为了能对电压源换流器损耗进行精确分析,提出一种基于波形拟合理论的绝缘栅双极晶体管与二极管的损耗分析模型。建立的损耗模型充分考虑了电压源换流器不同开关里导通电流变化对于二极管反向恢复过程参数及损耗的影响,该模型还考虑了二极管与IGBT器件相互关系,器件电压、电流、结温变化对损耗的影响,特别计入了电流拖尾过程、电路杂散电感参数的影响。搭建了2.5kV输出Boost实验电路对该损耗模型进行验证,实验结果对比证明了该损耗模型的正确性和有效性。提出的损耗模型适用于电压源换流器型直流输电(voltage sourceconverter high voltage direct current,VSC-HVDC)、静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCON)、统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)等高压大功率应用场合的电压源换流器损耗分析。     

IGBT串联均衡控制方法及其高压直流装备应用可行性研究

大功率电力电子技术一般通过器件或模块串联实现高电压耐受,在常规高压直流和早期柔性直流输电换流器中,采用了晶闸管或IGBT直接串联技术。而基于模块级联的换流器技术因具备高扩展能力,成为目前柔性直流输电主流路线,同样也应用于高压直流断路器等设备中。首先,对IGBT器件直接串联的技术进行探讨;然后,分析串联IGBT开关组件在柔性直流输电、高压直流断路器等场合应用的方式,提出对应的设计方案;最后,对设计方案进行分析计算。研究结果表明,在现有的基于级联模块的高压直流断路器设备中,通过采用IGBT直接串联组件,可以有效地降低其体积和成本,但对于柔性直流换流器,该方案没有显著的提升效果。     

基于IGBT串联阀组的UPQC换流器带载实验方法

采用绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)串联阀组可使得统一电能质量控制器(unified power quality conditioner,UPQC)换流器结构紧凑,控制简单。其中串联IGBT的动态均压及换流器的带载实验方法是关键技术。采用有源电压箝位方法实现串联IGBT的动态均压,并采用以UPQC一侧换流器为电源、另一侧换流器为负载的方法,实现UPQC换流器的带载实验,验证基于IGBT串联阀组的换流器的有效性。     

大功率IGBT模块结温提取研究

为了提高大功率功率变换器的可靠性,需要对大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块进行温度监测,到目前为止,该领域对高压IGBT的研究很少。本文搭建了双脉冲实验平台,对4.5 kV、1.2 kA IGBT模块开关瞬态时的热敏感电参数进行了测量,并对每个参数是否适用在线结温提取以及预期成本进行了讨论。结果表明,大多数参数除温度外还强烈依赖于负载电流和母线电压,最合适的结温提取参数是准阈值电压和开通时集电极电流变化率,它们都可以通过IGBT的寄生电感来获取。     

A series‐connected hybrid triple converter system

This paper proposes a hybrid multiconverter system aiming at a large‐capacity high‐voltage high‐efficiency converter system free from harmonics in its input/output. The system consists of n (n: integer) GTO converters and a single neutral‐point‐clamped IGBT converter connected in series by n + 1 output transformers. The GTO converters operate in a square‐wave switching mode while the IGBT converter operates in a PWM switching mode. The former produces a base part of the resultant output voltage. The latter not only produces an additional part of the resultant output voltage, but offsets the voltage harmonics generated by the GTO converters. A basic voltage control strategy for the hybrid converter system is proposed, and its validity is verified by experimental results. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 153(3): 64–70, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20210     

一种适用于高压大功率的新型混合二极管钳位级联多电平变换器

该文在研究传统的级联多电平、传统混合级联多电平以及二级管钳位级联多电平变换器的基础上提出了一种新型的混合二极管钳位级联多电平变换器，这种新型变换器是将具有不同直流母线电压的多个二极管钳位多电平变换器进行级联，输出电压是将这些变换器的输出电压进行矢量相加而合成的。通常，开关速度较快的器件(如IGBT)的耐压值和耐压值较高的器件(如GTO)的开关速度都是有局限性的，新型变换器包含高压模块和低压模块，这使得IGBT和GTO协同工作在一起成为可能。本文对三相拓扑结构进行仿真分析，从仿真结果可以看出，新型变换器可以输出更高的电压，并且输出电压和电流的波形质量也将有进一步改善。     

一种新颖的耦合电感MVS无源无损缓冲电路

研究了一种适用于大功率Buck变换器的带耦合电感的最小电压应力(Minimun Voltage Stress,简称MVS)无源无损ZCS开通缓冲电路,它利用耦合电感的漏感与谐振电容在功率管开关过程中进行谐振,实现软开关。分析了变换器的工作模态,给出了软开关环节中耦合电感和谐振电容的参数设计方法,并搭建了150 W实验样机。实验结果表明,该结构实现了功率开关管ZCS开通和近似ZVS关断,抑制了功率二极管的反向恢复过程,减小了开关损耗,提高了变换器的效率。     

Protection system of AC mine electric locomotive from the emergencies

Issues of modeling abnormal situations in AC traction electromechanical complexes with IGBT converters of supply voltage of traction induction motors are considered. Structures of protection systems in the form of Petri backbone networks are presented.