与GTR通用的IGBT驱动保护电路的设计

设计的IGBT驱动保护电路,通过降低栅压限制故障电流的幅值,延长了IGBT的短路承受时间,抑制了关断时的尖峰电压.同时此电路只需作稍微改动,也适应于GTR的驱动保护,使印刷电路板的设计具有通用性.     

基于IGBT栅极米勒平台的新型电流过载检测技术

通过对基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)栅极米勒平台的新型电流过载检测技术的研究,首先从理论上分析了感性负载功率转换电路中IGBT栅极米勒平台的形成机理,给出理想条件下米勒平台电压V_(GE,MP)与集电极电流I_C的关系;其次设计了IGBT栅极米勒平台电压测量系统实现对V_(GE,MP)的精确测量,并对V_(GE,MP)与I_C的关系进行了实验验证。最后,根据I_C与V_(GE,MP)的正相关关系,设计了应用于IGBT功率转换器的电流过载检测电路。当I_C高于IGBT功率转换器额定电流时,V_(GE,MP)高于额定电流对应的IGBT的米勒平台电压,本电路通过实时监测IGBT米勒平台电压实现电流过载检测。分别利用仿真和实验的手段对该新型电流过载检测技术的可行性和可靠性进行了验证。实验结果表明,IGBT集电极电流I_C在2.8～50 A的范围内,检测系统稳定有效,最大检测误差为±0.85 A。     

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。     

IGBT驱动保护电路的设计与测试

在分析了绝缘栅双极性晶体管(IGBT)动态开关特性和过流状态下的电气特性的基础上,对常规的IGBT推挽驱动电路进行了改进,得到了具有良好过流保护特性的IGBT驱动电路.实践应用证明该电路结构简单,使用可靠,易于操作,配合数字信号处理器(DSP)等控制芯片能达到很好的驱动效果.     

封装键合点对IGBT UIS失效的影响研究

为了解决绝缘栅双极型晶体管在实际应用当中的典型关断失效问题,对其在电感无钳位开关条件下的电压应力、电流应力、雪崩能力以及失效模式进行了研究。基于电感无钳位开关测试电路,着重探讨了UIS条件下IGBT的击穿机理。封装打线时将铝线分别键合于多个IGBT芯片发射极的不同部位,并基于自主搭建的测试平台,对该批初步封装的IGBT芯片进行了电感无钳位开关条件下的应力测试。最后提出了封装改进建议,避免封装键合点对于IGBT UIS失效的影响。实验结果表明:封装焊线在IGBT发射极金属所引入的横向电阻会导致IGBT芯片的并联元胞等效电阻不均匀,并使电流更易集中于封装键合点附近,最终导致IGBT芯片在UIS条件下的失效点均位于铝线键合点附近。     

高频群脉冲电化学加工电流检测电路设计

主要介绍了高频群脉冲电化学加工的基本原理,重点分析了加工过程中电流检测及短路保护措施及电路设计方案,其次介绍了待检测的电流信号形式及电子功率器件——绝缘栅双极型晶体管（Insulated-Gate Bipolar Transistor,IGBT）.针对应用实例,选择的电流测量方法为电流-磁场转换法的霍尔传感器.阐述了保护电路的设计,并分析了电路的性能,证明能够满足加工需要.     

电动轮式畜禽巡检车负载驱动试验及分析

针对电动轮式小车的轮毂电机驱动控制及其稳定性问题,笔者采用嵌入式控制器和电流、速度双闭环控制方法,建立了轮毂电机的驱动控制系统。设计了电机驱动电路、速度检测电路、电流检测电路及过流过载保护电路,采用模糊自适应比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制算法,在测功机平台上模拟电动轮式小车在受突变负载时的实际运行状况,对该控制系统的稳定性进行试验与分析。试验结果表明:该小车启动稳定,在施加不同负载情况下能够维持稳定的速度运行,在过流过载情况下触发保护系统,防止电流过大烧毁硬件电路,进行堵转试验系统未出现故障。此驱动控制系统安全可靠,稳定性好,可为分析验证电动轮式小车驱动控制系统的稳定性提供参考。     

一种IGBT驱动芯片的研究

IGBT驱动芯片中集成电流保护模块。在IGBT过流时,及时关断IGBT,从而有效保护IGBT。本文主要介绍IGBT驱动芯片的保护电路应用方案。     

IGBT功率元件的应用及保护技术

本文对功率绝缘栅控双极性晶体管IGBT栅极驱动特性及其驱动电路进行了探讨，叙述了IGBT对驱动电路的特殊要求及设计驱动电路应注意的问题，同时给出了功率IGBT的驱动电路和保护电路的应用实例。     

汽车级IGBT驱动电路设计研究

为解决绝缘栅双极性晶体管（IGBT）在实际应用中的驱动电路问题,采用汽车级功率驱动芯片1ED020I12FTA对IGBT的保护、驱动电路进行了设计与研究,开发了用于电机驱动系统的IGBT驱动与检测电路.详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理、门极驱动电路及门极电阻选择、EMS设计等内容,最后对设计的驱动电路进行了测试,给出了测试波形图.试验结果表明,该IGBT驱动电路输出稳定,能很好地开/断IGBT,具有良好的可靠性和稳定性,其在实际电驱动系统中能可靠输出所需功率.     

一种高可靠性的故障保护电路设计及其应用

在介绍矢量180°全直流变频空调控制系统的基础上,提出了一种应用于DC180°正弦波驱动电路中短路保护电路。该电路设计了复合电平信号比较锁存器,实现系统过电流、负载突变、输入过欠压、电压突变、输出过压、电源欠压等故障的保护,提高了系统可靠性。     

高频脉冲电解加工电源的研制

近些年研究发现脉冲电流电解加工比起直流电解加工有更高的加工精度,为此研制了一套以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为斩波元件的全桥逆变高频脉冲电解加工电源。详述了电源的总体结构、全桥逆变电路、以SG3525A为PWM(脉冲宽度调制)控制芯片的脉冲信号发生电路及调节电路和IGBT驱动电路的原理和过程。提出了一种使用大容量IGBT作为泄流元件的快速短路保护系统。该电源可输出占空比可调,频率达40kHz,最大为2kA的脉冲电流,输出波形稳定、不失真。     

基于Philips LPC935单片机的电磁阀短路保护电路设计

基于Philips公司生产的LPC935单片机设计了一个电磁阀保护电路，用于工程实际应用。文中分别介绍了单片机ISP的软硬件开发环境、保护电路原理图以及相关控制程序。实验结果表明此电路对电磁阀短路或电流过大情况下的保护是有效的。     

啮合式电动机调速系统设计

针对新型啮合式电动机的特点,以TMS320F2407为控制器设计了一种高效可靠的调速系统。文章介绍了系统的整体结构和工作方式,该系统主要由DSP控制器及外围电路、功率变换电路、电流电压检测电路、过压过流保护电路及位置速度检测电路等模块组成。     

超级电容充电策略研究

超级电容是一种绿色环保的电化学电容器,其充电过程受内阻和有效电容等诸多因素的影响,对其充电方法进行研究,在以后的工程应用中具有重要的意义。采用二阶段充电模式对其充电,控制电路以TMS32芯片为核心,通过检测超级电容的端电压,送入DSP进行分析和处理,得到相对应的PWM控制信号来控制主回路开关管（IGBT）的开通和关断,从而改变充电电流的大小,实现超级电容的智能充电。     

基于优化ZigBee的特高压直流微安表的设计

特高压直流微安表通常无法直接读数,且容易因涌流冲击而受损.为此采用ZigBee技术设计了无线通讯网络,以实现微电流传感器与显示系统之间的通讯,并对经典的ZigBee算法进行了优化以提高无线网络的抗干扰能力;为提升在大涌流作用下的保护性能,分析了不同保护元件的特性,设计出两级过流保护取样电路.基于所设计的算法和电路研制出...     

电压源换流器直流侧短路故障特性分析

电压源换流器直流侧发生故障时,其故障电压电流变化迅速,对系统造成了严重威胁。针对这一问题,从电力电子层面深入分析了电压源换流器直流侧短路故障中最为严重的两极短路故障过程。将故障过程分为3个阶段,推导了电容放电阶段直流电压、电流表达式,分析了不控整流初始阶段存在的两种情况,对不控整流稳态阶段提出了采用开关函数计算短路电流的方法。最后通过PSCAD/EMTDC环境下±10 kV直流线路两极短路故障模型的仿真计算,对理论分析进行了验证。研究结果表明,两极短路故障后电路的响应情况与短路阻抗大小相关,短路阻抗较小时需要直流断路器在极短的时间内切除故障,短路阻抗较大时则可以利用交流侧的保护装置对直流侧电压、电流进行动态监测,实现直流侧短路故障的后备保护。     

基于DSP控制的锂电池快充电路研究

针对锂电池充电速度需要不断提升,而不同种类锂电池最佳充电策略不同的问题,对锂电池充电电路、充电方法等方面进行了研究,对不同充电电路的优缺点进行了归纳,提出了一种基于DSP28035控制的锂电池快充电路,可用于单体锂电池快速充电方法研究。用DSP28035采集电池电压电流对其进行了数字闭环控制,电路具有6 V~30 V的宽范围输入,Buck降压变换器用于电池充电,Boost升压变换器用于脉冲放电去极化,电池充放电电流均精确可调。改变DSP的程序可实现CC、CV、CCCV以及阶梯恒流充电、脉冲充电等多种形式的充电。利用Matlab/Simulink进行了仿真,并制作了充电样机,进行了锂电池充电测试。研究结果表明,该电路结构简单、控制方便,能够进行各种充电策略测试,能够实现过流、过压、过温保护,电路稳定性好、可靠性高。     

基于反时限特性的控制与保护开关电器的设计

根据国标GB14048.9要求,控制与保护开关电器应具备过载延时反时限动作特性、电源故障指示、短路保护、漏电保护、缺相保护、漏电保护等功能。为替代传统的热磁脱扣电器,提出了一种基于单片机反时限算法的控制与保护开关电器,该系统由DC-DC模块、模拟采样电路、运算放大电路和脱扣电路构成,采用硬件校准方式进行电流校准,并实现了三相电流检测和漏电检测;提出了继电器脱扣和分励脱扣两种方式;同时开展了反时限算法的分析,建立了过载反时限算法与控制与保护开关电器的关系,提出了一种离散化的过载反时限特性算法,最后,进行了过载反时限特性试验,就不同电气环境下的反时限特性做了详细的测量与论证。研究结果表明,该研究为进一步进行控制与保护开关电器的优化工作奠定了基础。     

移相全桥ZVS直流高压电源的仿真研究

针对60kV 20kHz直流高压电源的高频高压的特点,采用移相全桥ZVS主电路拓扑结构,减小了开关器件IGBT的开通和关断的电压电源应力,降低开关损耗。给出电源的主电路并利用SPB16.3对电源进行仿真分析,仿真结果显示开关管IGBT实现了软开关,降低了开关管的电压应力。