基于DSP的IGBT固态断路器设计与优化

提出了一种利用绝缘栅双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)构成的固态断路器。并且针对IGBT的特性提出了采用数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)芯片对其实现控制的方法。对交流的过零检测及在任意时刻导通和关断控制IGBT给出了设计思想。介绍了在固态断路器中采用改进半波傅氏算法实现对交流量采样及计算。以实现对IGBT固态断路器监测的原理。还给出了对IGBT控制的信号逻辑关系并对其进行了仿真。利用EXB841设计了IGBT静态开关的驱动和保护电路。经过试验可以满足对IGBT的控制、驱动和保护的要求。     

CPLD逻辑控制单元在IGBT 驱动电路中的应用

简要分析了过流保护自锁电路在EXB841驱动电路中的必要性。针对由分立元件构成的传统过流保护自锁电路的种种弊端,提出一种全新的复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)逻辑控制单元,用以完成绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)控制电路和与驱动电路之间的接口功能．并在出现过流故障时实现过流保护自锁。重点介绍了CPLD逻辑控制单元的内部逻辑设计,并通过Xilinx Foudation 3．1i软件仿真说明其具体逻辑功能。该控制单元已应用于实际电路中,运行证明性能是可靠的。     

基于EXB 841的IGBT驱动电路设计及优化

介绍了绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)器件驱动电路设计的一般要求．对EXB841芯片的工作过程作了深入的分析,研究了EXB841对IGBT的开通和关断以及过流保护的原理．指出了用EXB841直接驱动IGBT时存在的问题和不足,主要是过流保护的阀值太高、关断不可靠及在软关断时没有对外部输入信号进行封锁。同时,提出了针对这些不足在设计驱动电路时应当采取的几种有效方法最后,运用EXB841及其他器件设计和优化了一个IGBT的驱动电路．该驱动电路通过电力电子仿真软件PSPICE(Simulation Program with IC Emphasis)仿真和试验证明能够有效地对IGBT器件进行驱动和过电流保护。     

基于自然换流和软关断的混合式断路器研制

混合式断路器(HCB)结合了机械式断路器和固态断路器的优点,是国际上断路器研究的新方向.阐述了自然换流和强制换流的原理及IGBT软关断技术.基于自然换流和IGBT软关断技术,研制了一种新型的HCB.试验表明,该新型HCB具有合闸和分闸动作的快速性、一致性及限压限弧特性.     

混合式转换开关换流电路设计与性能研究

机械开关技术是电力系统进一步向用户提供高质量电能的瓶颈,为此,在介绍混合式转换开关的工作原理及其动作过程的基础上,重点介绍了其中关键的换流电路,包括缓冲电路、吸收电路及放电复位电路的设计及相关参数的计算。仿真及样机实验的结果表明:混合式转换开关比传统机械式转换开关特性更好:快速导通,快速分断及限压等,故混合式技术在转换开关的设计与应用中具有重要的意义与广阔前景。     

基于IGBT软关断的混合式限流断路器结构与分析

回顾了混合式限流断路器的发展,针对4000 A/400V低压场合,提出了一种新型的基于绝缘栅双极晶体管(IGBT)软关断技术的混合式限流断路器的结构,在保证能迅速切断故障的同时兼顾了IGBT的瞬间特性,这种结构具有简单、实用的特点.文中介绍了其工作原理及设计要点,并进行了相关的仿真实验,在此基础上分析了混合式限流断路器的性能参数.实验表明,它综合了机械式断路器和固态开关的优点,可以在故障发生后极短时间内达到限制短路电流增大的目的,将在电力系统中得到更广泛的应用.     

新型混合式断路器结构及动作特性研究

混合式断路器(HCB)结合了机械式断路器和固态断路器的优点,是国际上断路器研究的新方向.介绍了几种混合式断路器的典型结构,阐述了自然换流和强制换流的原理.着重研究了一种基于自然换流和IGBT软关断技术的新型混合式结构,并针对该拓扑结构研制了混合式断路器.试验表明,该新型混合式断路器具有合闸和分闸动作的快速性、一致性以及限压限弧特性.     

基于新型混合式断路器的IGBT缓冲电路研究

分析了新型混合式断路器的IGBT开关特性,在总结3种传统IGBT缓冲电路的基础上,提出一种优化的适合于新型混合式断路器的IGBT缓冲电路。该电路能在不降低吸收过电压效果的基础上,改变充、放电回路的电容,使放电时间跟随电容改变而改变,满足具体主电路对IGBT导通时间变化的要求和满足不同IGBT开关频率的要求。通过仿真和理论分析证明了该优化缓冲电路的有效性和适用性。     

混合式限流断路器的研究与发展

电力电子技术的进步与新型器件的出现为电力系统的发展提供了新的机会.概括了目前混合式限流断路器(HCLCB)的基本工作原理及其在国内外发展状况,详细介绍了基于不同器件的HCLCB的拓扑结构,诸如自然换流式及强迫换流式HCLCB,并分析了相应的技术特点,同时还从机械结构及故障电流检测的角度阐述了HCLCB设计要点,希望能为HCLCB的设计提供参考.     

大功率IGBT并联运行时均流问题研究

绝缘栅双极晶体管(IGBT)的并联运行能够承受更高的负载电流,但同时也带来了动、静态的均流问题．从理论上分析认为导致动、静态不均流的主要因素是器件的饱和导通压降Uce(sat)不同引起的。提出了IGBT并联均流的措施,指出了构建IGBT并联电路的要点,以及应用栅极电阻补偿法进行均流,仿真分析验证了提出的方法措施可行。