基于辅助谐振换流的新型ZVS-PWM升压变换器

提出了一种基于辅助谐振换流的新型ZCS-PWM升压变换器,即通过采用简单的有源辅助谐振网络实现了主、辅开关管的软开关,主开关管实现了零电压零电流开通、零电压关断,开关管电流电压应力小,辅助开关管实现了零电压零电流关断、零电流开通,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理、软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其他基本的DC-DC变换器中.制作了一台使用IGBT的3 kW-16 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

有源钳位在反激式微逆变器中的应用研究

反激式变换电路中,为了降低开关管承受电压应力和提高转换效率,目前多采用钳位电路实现软导通和软关断以降低开关管开关损耗。本文首先介绍了几种不同钳位电路,通过比较选择有源钳位电路。通过matlab软件进行仿真,得到含有有源钳位电路和不含有源钳位电路的反激式变换电路中主开关管MOSFET两端的电压、电流和损耗波形。通过实验样机,验证了有源钳位电路在降低损耗和减小功率MOSFET承受电压应力方面的有效性。     

全桥零电压开通逆变电阻焊焊接电源研制

软开关逆变电源是各类焊接电源的主要研究方向,详细介绍了所研制的全桥式零电压开通逆变电阻焊机。该主电路以工业用控制计算机为控制核心,选用IGBT为功率开关元件,以改进后的EXB841驱动电路进行驱动。研究结果表明,该系统工作稳定可靠,具有良好的过流保护功能,通过优化电路参数和适当地设置软件参数,可以在不需增加任何附加电感的情况下,实现了IGBT功率开关元件的零电压通断。     

IGBT开关特性测试系统及瞬态特性分析

为了研究IGBT模块的开关瞬态特性,搭建一套基于LabVIEW的IGBT模块开关特性测试系统。对IGBT模块开关瞬态过程中的电压过冲进行了机理分析,并运用Saber仿真软件搭建双脉冲测试电路,仿真结果表明:电压过冲主要取决于测试回路中的杂散电感大小。测试电路经杂散电感优化后,通过搭建的IGBT模块开关特性测试系统进行验证,过冲电压同比减少约85%,对于IGBT模块的测试有一定的指导意义。     

基于V_(Ee)反馈控制的大功率IGBT软开关驱动策略

基于大功率IGBT开关特性,提出一种多级门极电阻驱动及故障保护电路。利用IGBT发射极上寄生电感在集电极电流变化时产生的感生电动势V_(Ee)作为反馈信号,通过电压比较电路来分阶段接入不同阻值的门极电阻,能够有效降低开关过程中的电压电流尖峰,以及缩短开关时间,减少开关损耗,实现IGBT软开关;并且基于反馈信号判断是否发生硬短路,在短路时利用改进型有源钳位电路,在抑制关断过电压的同时,进一步的加快关断过程,降低关断损耗,防止过电压故障损毁IGBT。在saber软件中对英飞凌FZ1500R33HE3型号大功率IGBT进行仿真,仿真结果达到预期效果;并通过双脉冲实验,验证了该驱动方案的实际合理性。     

基于PWM斩波的交流调压系统设计

在介绍交流调压原理和开关型斩控式交流调压电路的基础上,系统采用STCl2C5608AD单片机产生PWM信号,通过驱动电路对IGBT开关管进行控制。最后给出了仿真及实验波形,结果表明,斩波控制交流调压器具有易滤波,输出电压、电流波形好的优点。     

大功率臭氧发生器逆变电源的研究与设计

本文介绍了一种大功率的工业臭氧发生器的供电电源。给出了电源的主电路、控制电路和驱动保护电路的设计过程,主电路由串联谐振式全桥电路组成,控制电路采用自动频率跟踪技术,实现了IGBT的软开关,驱动电路采用智能驱动器2SK315A,提高了整个电源的可靠性。     

电动汽车用开关磁阻电机驱动系统的设计

设计了一种电动汽车用开关磁阻电机的驱动系统,论述了基于M57962L的IGBT驱动电路和电动汽车控制系统用开关电源的设计。实验结果表明,所设计的IGBT驱动电路驱动信号波形理想,可快速有效地开通关断IGBT;系统供电电源输出电压纹波小,工作稳定。     

基于无源辅助谐振换流的新型软开关变换器

提出了一种无源辅助谐振换流新型软开关变换器.即通过采用简单的无源辅助谐振网络实现了开关管的软开关,开关管电压电流应力小,解决了输出二极管反向恢复问题.特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.本文以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理,软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其它基本的DC-DC变换器中.制作了一个使用IGBT的5 kW-20 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

基于SVPWM的AC03型辅助逆变器的仿真研究

以AC03型辅助逆变器为研究对象,分析了以IGBT为开关元件的二电平逆变器的主电路的工作原理和电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法。利用MATLAB软件进行了逆变器的PWM控制仿真,结果表明采用该方法可以控制辅助逆变器输出良好的电压波形,并准备在该型逆变器上用IGBT模块替代IPM模块。     

SiC MOSFET在Buck变换器中的应用

第三代功率半导体器件碳化硅MOSFET具有开关速度快、宽禁带、低功耗、导通电阻小、工作频率高和工作温度高等优点,已成为高温、高压、高频等特殊场合的理想器件。该文设计了一种SiC MOSFET的驱动电路,利用软件PSpice仿真测试SiC MOSFET的开关特性,以及驱动电阻对SiC MOSFET的影响。搭建Buck实验电路,测试SiC MOSFET和Si IGBT两种功率器件不同占空比对应的负载电压,以及不同的输入电压和开关频率对应功率器件的壳温。实验结果表明SiC MOSFET比Si IGBT开关速度快、开关损耗小以及负载电压误差小。     

双极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

深入研究了高频脉冲交流环节逆变器电路拓扑族及其双极性移相控制策略.借助周波变换器换流重叠和输出滤波电感电流极性选择,该双极性移相控制策略实现了变压器漏感能量和滤波电感电流的自然换流;解决了这类逆变器固有的电压过冲和换流重叠期间周波变换器的环流现象;实现了逆变桥功率器件的ZVS开关和周波变换器功率器件的ZCS开关.仿真与原理试验结果均证实了这种双极性移相控制策略的可行性和理论分析的正确性.     

LCC谐振软开关技术在感应加热电源中的应用

在传统感应加热串联谐振模式的基础上,提出了一种新型串并联谐振模式,即LCC谐振电路。通过在电路中增加一个并联谐振元件,解决了串联谐振模式输出电压受限于输入电压的问题,避免高频负载匹配变压器的使用,缩小了感应加热电源的体积和重量,对LCC谐振模式的电路结构进行详细分析和参数选择,通过仿真验证了该谐振模式的可行性和参数设计的正确性,并通过设计使开关器件工作于零电压软开关模式,解决了高频化所带来的开关损耗大和开关器件应力大等问题。     

Boost型有源功率因数校正电路的仿真与实验

为了抑制和消除谐波对公共电网的污染,需要在用电设备电源接口处加入功率因数校正电路。其不仅可以提高电路的功率因数,还可以为后级负载提供稳定的直流电压。针对大功率开关电源,采用了Boost型APFC电路作为主拓扑结构图,设计了基于UC3854BN的APFC电路,分析了APFC和UC3854BN的工作原理,详细给出了主功率电路参数的设计流程,最后利用Candence/Pspice软件对整个系统仿真,并通过实验验证了该系统具有较高的功率因数。     

IGBT等离子喷涂逆变器的研究

介绍了ＩＧＢＴ等离子弧喷涂逆变器的工作原理和主电路结构。分析了这种特大功率（６０ｋＶＡ级）逆变器在高压大电流下，如何对工作条件恶劣的功率开关器件ＩＧＢＴ进行控制和保护。对工作电压电流波形进行优化，以确保安全工作和减少开关功率损耗，提高效率。为实现主电路的大功率合理运行，比较了主电路的两种运行方式，并作了优选。     

新型非最小电压应力无源无损Buck电路软开关的设计

无源无损缓冲电路可分为:最小电压应力无源无损缓冲电路和非最小电压应力无源无损缓冲电路.非最小电压应力无源无损缓冲电路中缓冲电感与电容的比值不再受到限制,能实现更宽的占空比,且具有更高的工作效率.因此本文针对非最小电压应力无源无损缓冲电路展开研究,以Buck变换器为基础,设计出了一种新型的非最小电压应力无源无损缓冲电路,经研究验证了该缓冲电路可有效降低开关损耗,且具有将缓冲过程中存储的能量回馈给电源的优势.     

无刷直流电机改进型SEPIC电路研究

无刷直流电机在换相过程中产生的转矩脉动,已严重阻碍其在航空、航天等尖端领域的广泛应用。通过研究无刷直流电机在换相过程中产生转矩脉动的成因,提出了一种改进的无刷直流电机驱动系统电能变换器拓扑结构,该拓扑结构在传统单端初级电感变换器的基础上嵌入一个电容与二极管的并联电路,有效提高了输出电压,减小了开关电压应力。同时在系统非换相运行过程中根据变化的速度调整电压,以达到直流侧输出电压与反电动势成正比的目的,从而抑制换相转矩脉动。实验结果表明,该电能变换器拓扑结构能有效应用于无刷直流电机驱动系统,电机在不同速度阶段换相转矩脉动都得到明显抑制。