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。     

一种三电平功率单元试验方法研究

介绍了二极管中点箝位型(NPC)三电平功率单元的特点及吸收电路,分析了由于主电路漏电流的不同引起电容电压不平衡的问题,提出了一种电压均衡电路及一种适用于NPC三电平绝缘栅双极晶体管(IGBT)功率单元双脉冲测试方法,并阐述了NPC三电平功率单元双脉冲开通过程和理论依据,试验验证了该方法的正确性及可行性。     

二次谐波注入的光伏逆变器直流电压补偿研究

三电平中性点箝位(NPC)光伏逆变器的上下直流电容器之间存在的电压不平衡会损害系统的稳定性,并限制功率级的开关操作。因此这里提出了一种注入公共偏置电压的方法,将二次谐波分量和上下电容器电压差分量注入脉宽调制(PWM)控制器的控制环路中以补偿电容器之间的不平衡电压。先对NPC光伏逆变器的工作原理进行了分析,在此基础上推导了注入的公共偏置电压的计算方法和电路实现方法,并在仿真模型和实物样机中进行了验证。实验结果表明,所提的不平衡补偿方法可以有效实现直流电容器的不平衡电压补偿,且注入二次谐波半波信号拥有比注入二次谐波全波信号更快的响应速度和更好的补偿效果。     

双脉冲测试方法在中点钳位三电平逆变器中的应用研究

双脉冲测试已成为两电平逆变电路标准的测试方法,将其直接扩展至中点钳位(NPC)三电平逆变器的测试中,会引起内外管动态电压不均衡的问题。本文采用半桥结构的NPC三电平测试电路,并结合两种典型的吸收电路,通过分析状态转换过程,分析了内外管产生动态电压不均衡的电路机理,并指出这种电压不均衡现象是由于传统双脉冲方式无法正确对内外管电压状态进行有效配置而造成的。本文采用一种简单的三管动作双脉冲测试方法,避免了电压不均衡现象的发生。该方法考虑了开关管的死区时间,可以很好对NPC三电平电路中功率器件的瞬态特性及吸收电路的吸收效果进行测试。最后,通过仿真与实验证明了理论分析的正确性及测试方法的合理性。     

NPC三电平变流器中点电位平衡控制研究

三电平中点箝位型(NPC)变流器具有输出电压谐波小、器件开关损耗低等优点,作为变流器拓扑被广泛关注和研究。针对NPC三电平变流器中点电压平衡控制问题,本文通过分析NPC三电平变流器的数学模型和中点电位电压波动原理,提出一种零序电压分量注入法,并通过搭建MATLAB/Simulink仿真模型,通过对比试验分析,充分验证了所提方法可以在有功、无功输出工况下,实现中点电压平衡控制,且系统运行情况良好。     

考虑二极管非理想特性的中点钳位三电平电路的分析

功率二极管非理想特性表现为较高的正向恢复电压与反向恢复电流。本文在分析二极管非理想特性产生机理的基础上,研究了功率二极管在中点钳位(NPC)三电平电路中不同工作状态下的瞬态行为及其对三电平电路主开关管工作性能的影响。通过Saber仿真软件建立了具有正向与反向恢复特性的二极管功能模型,并通过NPC三电平电路的仿真,验证了该模型对于定量分析三电平电路是可行的。实验结果进一步证明了理论分析与仿真分析的正确性。     

组合开关状态的NPC三电平模型预测不平衡治理策略

三相四线制中点钳位(NPC)三电平不平衡补偿装置中点电压均衡会导致零序电流补偿不足,影响不平衡治理效果。为解决这一问题,提出组合开关状态的三电平模型预测不平衡治理策略,分析不同类电压矢量开关状态零序电流补偿与中点电压均衡的关系。并根据各类开关状态补偿零序电流能力,组合全零矢量、短矢量和中矢量13种开关状态进行模型预测不平衡治理。仿真对比不同组合开关状态在中点电压均衡前提下零序电流补偿能力,并采用所提出的开关状态进行不平衡治理。结果验证了组合开关状态控制的有效性和准确性。     

三电平逆变器缓冲电路内外电压不平衡分析及改进

针对三电平逆变器RCD缓冲电路在相邻开关状态之间转换时所发生的两种电压不平衡现象，进行了深入详细地分析，研究了产生电压不平衡的机理，并依据电路基本定律，推导了两种不平衡电压的计算公式。在此基础上，提出了一种简单的能使电压平衡的办法，并进行了仿真验证。结果表明性能良好。     

三电平中点箝位型逆变器中点电压平衡和控制方法研究

建立了三电平中点箝位型逆变器中点电压的数学模型;分析了在不同的负载条件下,传统的最近三矢量合成方法中点电压存在不能平衡的区域;利用合成空间矢量的调制方法,实现了对中点电压的有效控制。为了在扇区切换时输出矢量平稳过渡,提出了在每个大区内全部采用相同首发小矢量的方法。用MATLAB/Simulink仿真研究了中点电压平衡控制的效果,并用MOSFET搭建了三电平逆变器实验电路模型,对中点电压平衡控制效果进行了验证。实验结果证明了基于合成空间矢量的三电平NPC逆变器中点电压平衡控制方法的有效性。     

基于NPC的光伏并网逆变系统的研究

大功率多电平变换器正成为大型光伏能源转换系统的研究趋势.针对三电平中点箝位(NPC)变换器,对两电平电压源变换器进行了扩展和研究.该系统允许在NPC总功率允许的范围内,将尽可能多的光伏组串连接到2条汇流直流母线上,并且NPC固有的优越的输出电压波形能够以较低的开关频率运行,提高系统效率,提高电能质量,降低损耗.在DC-DC的变换电路中,选择了LLC半桥谐振变换器,升压的同时实现最大功率点跟踪,引入平衡因子对中点电压进行控制,采用中点电压平衡法,针对电网不平衡,采用锁相环技术,保持能够跟踪相位和频率,最终实现稳定合格电压波形输出.     

ARCPI resonant snubber for the neutral-point-clamped inverter

This paper reports a resonant snubber for the neutral-point-clamped (NPC) inverter using the auxiliary resonant commutated pole inverter (ARCPI) technique. The proposal guarantees zero-voltage switching of the main switches and zero-current switching of the auxiliary switches without incurring any voltage or current spikes across or through the main switches and without being subjected to any modulation constraints. The operation principle of the ARCPI NPC inverter is illustrated. A simple method dealing with the static overvoltage problem of the inner switches is described. Commutation durations and current stresses in the basic ARCPI circuit are analyzed. The results enable mathematical understanding and practical designing of the basic ARCPI circuit. In particular, the self-balancing quality and controlling possibility of the DC center potential in the basic ARCPI circuit are investigated. The proposal is verified by a 3 kW half-bridge ARCPI NPC inverter laboratory prototype     

大功率三电平变流器中的能量回馈型吸收电路

吸收电路对大功率变流器的可靠工作起着极其重要的作用。分析了能量回馈型吸收电路在300KVA IPM三电平流器中的工作过程，提供了电其参数的选择，总结了其特点，并给出了有关的实验结果。     

一种新型吸收电路在光伏逆变器中的应用

在分析了光伏逆变器对吸收电路需求的基础上,结合传统IGBT逆变器吸收电路的特点和工作原理,提出了一种新型吸收电路.新型吸收电路通过在放电回路中使用电感元件,能够在不降低过电压吸收效果的前提下,极大缩短吸收电容放电时间.另外,新型吸收电路没有使用明显的耗能元件,所以功耗更低,效率更高,满足了光伏逆变器高频化、电压等级和功...     

轻轨车应急通风电源前级DC/DC变换器研制

介绍了轻轨车应急通风电源前级DC/DC变换器的结构和工作原理。针对变压器次级出现的整流桥寄生振荡问题,分析了振荡产生的原因。为了抑制该振荡,详细分析并对比了3种RCD吸收电路的工作过程及优缺点,并介绍了不同工况下吸收电路结构及参数的选取方法。最后,给出了主电路及吸收电路参数的设计公式,并搭建样机,对设计方案和吸收电路的效果进行了验证。     

一种适用于推挽式逆变器的低损耗缓冲吸收器及其对功率电路的影响

本文介绍了一个适用于推挽式逆变器的低损耗缓冲吸收器，并对电路工作的三个主要时隙和电路对逆变器功率电路的影响进行了分析。这个缓冲吸收器可以明显地消除当半导体开关从导通到截止切换时输出波形中的谐波成分。     

短路故障下直流固态断路器缓冲电路的设计

在低压直流微电网发生短路故障时,直流固态断路器(Solid-state circuit breaker, SSCB)可以快速有效地将故障区域隔离,然而它自身的安全可靠性依赖于缓冲电路。由于SSCB上的缓冲电路的侧重点是过电压抑制能力和故障能量的快速吸收,而不是减少缓冲电路的损耗,所以不能直接使用适用于变换器器件的传统缓冲电路设计方法。因此,提出一种拥有过电压抑制能力的SSCB缓冲电路的设计方法。针对放电阻止型RCD缓冲电路进行保护动作后缓冲机理分析,选定三种性能指标并给出详细的参数设计步骤,然后选定工况计算出合适的缓冲参数。最后通过实验验证了上述分析结果的正确性和放电阻止型缓冲电路的有效性。     

DBD型臭氧发生器电源的研制

研制了一款介质阻挡放电（DBD）型臭氧发生器用的高频电源。分别给出了本电源的主电路以及控制电路等主要组成部分的电路。重点讨论了该电源缓冲电路参数的选择,根据已有的经验公式对吸收电路参数进行了估算,通过试验对电源工作半个周期内的电压电流进行了分析,在分析基础上对缓冲电路估算参数进行了必要的调整,给出了电源缓冲电路参数选择的方法。     

配电网静止同步补偿器的驱动与吸收电路设计

配电静止同步补偿器(DSTATCOM)的可靠性与主电路功率开关器件的驱动和保护密切相关,DSTAT-COM运行中的诸多故障很大程度上与主电路功率开关器件有关。为了使功率开关器件稳定、可靠的工作,讨论并设计了DSTATCOM主电路功率开关器件IGBT的驱动电路和吸收保护电路。驱动电路采用集成智能驱动模块2SD315A,该模块集驱动、隔离、保护为一体且结构简单、功能强大、使用方便,非常适合于实际装置的开发。给出了利用2SD315A设计驱动电路的详细过程并为2SD315A设计了可靠的上电复位电路吸收保护电路采用RCD型电路,介绍了RCD型吸收保护电路的工作原理。根据RCD型吸收保护电路的工作原理和吸收保护电路安全可靠工作的目的建立了电路参数优化设计的数学模型。该模型中以功率开关器件承受的浪涌电压最小、放电时间常数最小和投资成本最小为目标函数。然后通过并行自校正多目标遗传算法优化吸收保护电路参数,给出了一个设计实例。实验装置的实际运行证明:所设计的IGBT驱动保护电路性能优良、可靠性高,对其它同类型的电力电子装置有较好的借鉴作用。     

Analytical modeling of device-circuit interactions for the powerinsulated gate bipolar transistor (IGBT)

The device-circuit interactions of the power insulated gate bipolar transistor (IGBT) for a series resistor-inductor load, both with and without a snubber, are simulated. An analytical model for the transient operation of the IGBT, previously developed, is used in conjunction with the load circuit state equations for the simulations. The simulated results are compared with experimental results for all conditions. Devices with a variety of base lifetimes are studied. For the fastest devices studied (base lifetime=0.3 μs), the voltage overshoot of the series resistor-inductor load circuit approaches the device voltage (500 V) for load inductances greater than 1 μH. For slower devices, though, the voltage overshoot is much less, and a larger inductance can therefore be switched without a snubber circuit (e.g. 80 μH for a 7.1 μs device). The simulations are used to determine the conditions for which the different devices can be switched safely without a snubber protection circuit. Simulations are also used to determine the required values and ratings for protection circuit components when protection circuits are necessary