一种适合中频感应加热电源的IGBT驱动技术

为了满足感应加热电源中对IGBT驱动与保护功能的要求,采用北京落木源电子技术有限公司生产的专用于大功率单管MOSFET和IGBT的驱动芯片TX-KA101为核心器件设计一个驱动电路。该驱动芯片具备完善的三段式过流保护功能,工作频率高(可达80 kHz),延迟时间小,驱动能力强,保护功能完善,因而非常适合10⁵0 kW感应加热电源的应用。对此驱动电路的构成、工作原理、外围电路的设计和参数设置作了详细的描述并给出实验结果,最后经部分公司在中频感应加热电源上的成功应用进一步验证了由KA101驱动芯片构成的驱动电路运行稳定可靠,效率高,发热量小,可以经受工业环境中的严峻考验。     

基于PSpice的IGBT功耗分析与仿真

针对大功率感应加热电源功率开关器件IGBT功耗大的特点,给出了3种RCD缓冲电路结构及参数设计,在PSpice仿真软件下对3种缓冲电路中的IGBT和缓冲电阻的功率损耗进行了仿真分析,给出了相应的仿真结果。仿真结果表明,I型缓冲电路的电能损耗大,缓冲电阻发热严重;II型缓冲电路对关断瞬态电压抑制效果好,但不能有效地控制大功率级别IGBT的瞬变电压;III型缓冲电路具有寄生电感较小的优点,可有效地抑制振荡和控制瞬变电压,适用于大功率级别IGBT工作场合。     

用于煤矿电缆绝缘参数在线测量的附加低频信号源设计

分析了附加低频信号源测量电缆绝缘参数的基本原理,详细介绍了该信号源中优化的SPWM驱动电路、输入和输出保护电路和RS232通信电路的设计,其中优化的SPWM驱动电路可输出-8～+12V的电压,保证了IGBT的可靠开通和关断。实验结果表明,该信号源输出电压幅值稳定、频率连续可调。     

基于Matlab的感应加热电源系统仿真

感应加热电源系统包含电路、电力电子、控制、保护等模块,系统的分析和设计具有一定的难度。建立感应加热电源系统的仿真模型,有利于对系统性能进行分析,对于系统参数的设计具有重要的指导作用。该文应用Matlab／Simulink、电力系统模块库（SimPowerSystems）和通信系统模块库（Communications Blockset）,构建了感应加热电源系统的完整仿真模型。具体分析了功率控制、锁相环和负荷模块的构成。最后给出仿真结果,并通过与JGRC30-150感应加热电源系统的实验波形比较,证明所建仿真模型的正确性。     

望远镜用大功率智能开关电源控制系统设计

根据望远镜轴系驱动电源的特性设计了基于脉宽调制(PWM)控制芯片和IGBT模块的大功率智能开关电源。主电路拓扑为全桥逆变电路,次级为全波整流电路,并采用智能接口将开关电源与上位机直接相连,同时还有输出短路、过流、过温、过压和欠压保护电路,大大简化了系统的设计,提高了系统工作的可靠性。对控制环路进行了详细的分析和设计,开关电源的输出电压连续可调,可满足不同规格的望远镜轴系驱动电源的要求。最后通过实验验证了系统设计的有效性。     

新型驱动与保护电路在级联逆变器中的应用研究

级联逆变器中功率单元的驱动及保护通常采用分立驱动器件构成H桥的驱动及保护电路,由于各器件参数很难保证完全一致,导致电路工作不理想,且需要多个独立供电的电源,增加了系统设计的复杂性。针对上述问题,文章采用一种新型驱动与保护电路TX-DA841HD设计了单元级联型高压逆变器模型。该电路可同时驱动4个大功率IGBT,能够监视每个IGBT的集电极电流,具有缓降栅压结合软关断技术的短路保护功能,能够有效地保护H桥及级联系统。实验结果验证了该电路的驱动及保护能力。     

一种静电除尘脉冲电源及控制系统设计

针对常用的静电除尘电源在处理高比阻粉尘和超细粉尘时暴露出来的问题,设计了一种静电除尘用脉冲电源及控制系统,介绍了脉冲产生的谐振原理并给出了详细的计算公式。脉冲电源的控制系统是在DSP+FPGA联合控制的基础上,加上电源采样保护电路,确保电源的安全运行,重点设计了脉冲回路采样保护电路的脉冲一次侧过零过流电路,同时设计了一种DSP与FPGA组合控制的IGBT开关控制逻辑。     

基于移相控制的LLC感应加热电源的研究

为实现串联谐振负载匹配,在电压型串联谐振感应加热电源的基础上,设计了一种适用于大功率高频感应加热的LLC拓扑结构.即在谐振回路中加入匹配电感,通过调整参数达到负载输出功率匹配的目的;采用负载频率跟踪技术与全桥移相脉冲宽度调制PWM功率调节方法相结合的控制方案,根据LLC谐振回路的特性,将输出电压和电容电压相位角作为锁相环控制变量.仿真及实验证明,这种拓扑方法相对于传统的LC串联谐振拓扑,更能满足高频大功率调功应用的需求,且移相控制使逆变器工作在软开关状态,降低了电源在高频工作时的开关损耗.     

一种可变门极电阻的大功率IGBT驱动

通过分析大功率IGBT寄生参数及主功率回路寄生参数对IGBT驱动的影响,提出了一种基于可变门板电阻的驱动电路,提高了驱动模块的产品兼容性,实现了驱动器对IGBT开关特性的精确控制,有效抑制开关过程中由于di/dt引起的电压尖峰.最后在Sabor中搭建了型号为FZ1500R33HE3的大功率IGBT的仿真模型,并进行仿真分析;通过搭建实物平台进行了双脉冲实验.仿真和实验结果表明,该驱动电路具有可行性.     

LLC固态感应加热电源研究

高频感应加热电源一般采用高频变压器进行负载匹配。变压器成本高、体积大,不利于电源小型化。为提高电源利用率,获取最大功率,利用静电耦合方式代替高频变压器,实现负载匹配。对三阶谐振(LLC)电路进行特性分析,并利用改进型脉冲密度调制(PDM)方法来调节功率输出,降低了功率半导体器件的开关损耗。采用电容电流作为锁相控制变量进行频率跟踪控制,避免了因控制量过小而失锁的问题。仿真结果表明,LLC电路经过合理的参数设置,可以取代高频变压器,实现负载匹配;结合改进型PDM控制方式,可使逆变器输出电流更加均匀。LLC电路在高频感应加热电源领域具有很大潜力。     

数字化零电压零电流开关逆变电源的设计

本文针对数字化电源的特点进提出了数字化零电压零电流开关逆变电源的设计思想,用IGBT作为逆变电路主开关元件组成主电路,全桥式逆变结构能输出较大功率,辅以高频变压器和高频整流电路。通过谐振技术和移相控制技术的结合使领先桥臂实现了零电压开关,滞后桥臂实现了零电流开关。控制系统核心控制器件采用2407 DSP,以UC3879为脉冲发生电路,采用闭环反馈和参数自调整模糊PID方法实现对输出的恒流控制。     

大功率机电伺服系统关键驱动技术研究

10kW级的大功率机电伺服系统的电源电压达到500VDC,且对动态特性要求很高,在这种伺服系统中,高速大功率开关器件的可靠工作是实现系统功能的基本保证。本文在系统研究IGBT失效模式的基础上确定了基于M57962L的IGBT功率驱动电路设计。本文的研究工作解决了大功率机电伺服系统控制驱动器的驱动技术,切实提高了对功率器件的保护,提高了功率驱动电路的安全性,提高了控制驱动器的工作性能。     

一种基于多阈值保护的大功率IGBT驱动

通过分析VCE检测电路的传递函数,合理配置检测电路电气参数,根据IGBT发生短路时的特点,提出了一种基于多阈值过流保护和变电阻式软关断的大功率IGBT驱动保护策略,实现了驱动器对IGBT有效控制,并抑制开关过程中由于di/dt引起的电压尖峰.最后在Sabor中搭建了型号为FZ1500R33HE3的大功率IGBT的仿真模型,进行仿真分析,并搭建实物平台进行了短路保护实验.仿真和实验结果表明该驱动电路具有可行性.     

半导体激光器大电流脉冲恒流源的设计

设计的半导体脉冲恒流源,以高共模抑制比、低温漂的运算放大器和大功率MOSFET功率器件为主体,配以单片机控制技术与高精度D/A芯片结合,完成对二极管电流脉宽和大小的设定。同时还介绍了串联VICOR模块可调稳压源,并且根据半导体激光二极管的特性,设计了多种保护电路,极大地提高了半导体激光器电源的可靠性。本电源具有电压调节范围宽、峰值电流精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点。     

浅析脉冲电源在行波感应发射器应用中的理论设计

行波感应发射器是电磁发射器的一种,它是利用脉冲或交变电流产生磁行波来驱动带有线圈的或磁性材料的发射体的发射装置。文中介绍了行波感应发射器的工作原理以及脉冲电源的结构组成,并给出了脉冲变压器的详细设计方法。然后在此基础上,对控制系统的各组成部分进行了详细的设计。尤其重点阐述了IGBT的驱动和保护。     

模型变频器的设计与开发

针对电力电子技术课程实践教学的需要,设计了一款针对学校实验室的模型变频器,将工频电源转换成为另一任意可调的频率的电能,驱动三相异步电机旋转。电机控制系统可以控制电机软起动,通过电压频率转换电路和脉冲宽度调制(PWM)电路进行变压变频调速;电机驱动系统以IR2104为核心,利用大功率场效应管把电机控制的弱电信号转换成为驱动电机的高压电能;电机保护系统可以对过流、短路、缺相、过热等情况进行检测,必要时切断电源,提供保护。经功能测试及应用验证,该系统达到了预期的要求,可以应用于相关教学实验。     

高性能大电流脉冲电源的设计与实现

本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求,综合运用了ARM7单片杌控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路.设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源,具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点.测试表明:电源整机运行稳定可靠,达到了很高的技术指标要求.可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域.     

一种新型板载式IGBT驱动器设计

设计了一个基于2SC0108T的新型板载式IGBT驱动器.该驱动器具有直接模式和半桥模式、工作模式可选、驱动信号硬件互锁、硬件死区时间可调、IGBT过流及直通短路保护、驱动电源过欠压监控、IGBT模块温度监测和易于安装的特点.设计了相应的前级驱动电路、后级功率驱动电路、温度调理电路和故障报警电路等,进行了相关参数的计算...     

大功率IGBT模块并联均流特性研究

大功率IGBT并联运行能够承受更高的负载电流,但是大功率IGBT并联设计时需要考虑静、动态均流问题。PSpice仿真分析表明,影响静态均流的主要因素是IGBT模块的饱和导通压降和集电极、发射极引线的等值电阻;影响动态均流的主要因素涉及驱动电路、IGBT器件参数和主电路布局。提出了IGBT并联均流的措施,分析了IGBT并...     

基于IGBT的刀柄热装装置的设计与实现

热装刀柄及其工具系统是高速加工工具系统的主要形式之一,由于其具有高精度、强夹持力、高平衡性等特点,在高速切削加工中得到了广泛应用。刀柄热装装置就是运用电磁感应加热原理,利用刀柄材料的热胀冷缩,对刀柄进行加热进而完成刀具的取出和放入。针对国内刀柄热装装置的空白,设计了一种基于IGBT的刀柄热装装置。该装置以IGBT为核心,设计了IGBT全桥逆变电路以及以IR2110为驱动芯片的驱动保护电路,研发了基于Maxwell电磁场分析的感应加热线圈,并给出了刀柄热装装置的整体框架以及具体实施方式,完成了整个装置的研制,最后实验验证了该装置可实现刀柄热装装置的功能,并经过大量后期优化实验建立了对应于不同口径刀柄的最优加热时间和最优加热频率的数据库。