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。     

IGBT驱动保护电路设计需要进行正确选择、合理设计和严格测试

作为电力电子核心功率器件,IGBT被大量应用在变频器功率逆变电路中。IGBT驱动保护电路设计直接关系到IGBT的应用可靠性及变频器性能、成本和质量,IGBT驱动保护电路设计需要考虑以下几点：     

基于SiC MOSFET的电力电子变压器双有源桥功率模块设计

将宽禁带半导体器件SiC MOSFET引入电力电子变压器子模块的功率变换部分,通过提高开关频率、降低无源器件的体积及重量,可有效提高电力电子变压器的功率密度。从工程应用需求出发,介绍一种基于SiC MOSFET的电力电子变压器DAB(双有源桥)功率模块的设计方案,具体包括功率电路的原理分析及电路设计、控制保护电路设计及SiC MOSFET驱动电路设计,对SiC MOSFET进行双脉冲测试和短路测试,对功率模块进行性能试验和系统试验,从而验证了功率模块运行的可靠性和高效性。     

锂离子电池动力电源模块的功率母线控制开关

采用两个IGBT模块作为主功率开关,实现了锂离子蓄电池电源模块与母线之间功率传输的双向可控。分析了锂离子蓄电池动力电源系统功率电路的主要特征,给出了功率母线控制开关的基本结构。分析了主功率开关器件的并联分流特征,给出了确保主功率器件并联均流的基本方法。对主功率电路的主要寄生参数进行分析,给出了寄生参数的吸收方法。实验结果表明,该功率母线控制开关可在20μs内实现开关过程,在吸收电路的配合下无明显的开关瞬态。该开关无机械触点、体积小、动作快,适用于锂离子蓄电池动力电源模块。     

基于DSP的开关磁阻电机调速系统设计

以四相8/6极、5.5 kW开关磁阻电机为研究对象,以TMS320F240型DSP为控制器核心,采用最少开关器件的功率变换器主电路,主功率开关器件选用IGBT,设计了一种结构简单、性能可靠的开关磁阻电机调速系统。实验表明该系统运行稳定可靠,调速性能优良。     

基于IPM的新型开关磁阻电机功率变换器电路

本文介绍了一种新型的基于两只智能功率模块的四相功率变换器电路。应用于开关磁阻电机调速系统(SRD),它比普通单独驱动模块驱动主开关器件性能稳定,外电路结构简单,具有实际价值;研究了智能功率模块保护电路设计,电源设计以及自举过程;通过实验波形论证了此开关磁阻功率电路的可行性。     

基于PSM技术的EAST装置150kW发射机阳极高压直流电源研制

在高功率射频发射机系统中,电子管阳极要求供电电源要稳定可靠、安全性高。该文介绍基于PSM技术的直流高压电源的工作原理,研究了电源模块的组成,控制、保护系统电路设计以及PLC控制系统的软件编程,着重分析了IGBT的开关特性,给出在不同电路条件下的电源开启/关闭测试参数。     

中低压配电静止无功发生器及其驱动技术研究

介绍了一种基于电压型逆变器的中低压配电静止无功发生器(DSTATCOM)的系统构成和研制过程.DSTATCOM的主电路功率开关器件采用IGBT功率管,驱动电路采用了智能集成驱动模块2SD315A,给出了详细的驱动电路及其上电复位电路原理图.DSTATCOM的控制系统采用基于旋转坐标系的直接电流控制方法.为了改善DSTATCOM的无功补偿性能,在控制系统中引入了直流侧电容电压的闭环控制.给出了控制系统的DSP实现,并完成了DSTATCOM用于改善电压质量的实验.     

无人机用电动舵机控制系统设计

介绍一种无人机用机电一体化电动舵机控制系统。舵机结构采用无刷直流电动机、谐波减速器、联轴器、旋转变压器、摇臂串联的布局,结构紧凑、体积小。控制器以DSP+CPLD为核心架构,采用PI控制算法、位置保护和电流保护逻辑,增强了系统的可靠性。驱动器采用智能功率模块实现,简化了电路设计。实验结果表明,该系统满足控制性能要求,具有高功率密度的特点。     

IGBT的驱动与保护电路研究

对电力电子功率器件IGBT的开关特性、驱动波形、功率、布线、隔离等方面的要求和保护方法进行了分析和讨论 ,介绍了IGBT的几种基本驱动电路和一种典型的集成驱动电路的应用     

IGBT的驱动与保护电路研究

对电力电子功率器件IGBT的开关特性、驱动波形、功率、布线、隔离等方面的要求和保护方法进行了分析和讨论，介绍了IGBT的几种基本驱动电路和一种典型的集成驱动电路的应用。     

基于C51的永磁无刷电动机控制器设计

介绍了以C51为核心的30 kW永磁无刷电动机控制器的设计.主要内容包括PWM斩波电路结构和功率开关器件的选择,以及驱动电路、保护电路和软件设计等.试验结果表明,这种控制系统具有较好的可靠性和动态性能.     

基于C51的永磁无刷电动机控制器设计

介绍了以C51为核心的30kW永磁无刷电动机控制器的设计。主要内容包括PWM斩波电路结构和功率开关器件的选择，以及驱动电路、保护电路和软件设计等。试验结果表明，这种控制系统具有较好的可靠性和动态性能。     

基于ARM与FPGA的伺服控制电路设计

根据伺服控制系统对阀门伺服电路性能的要求,针对目前伺服控制电路中存在的电路结构复杂及控制实时性较低等问题,在基于传统伺服电路设计的基础上,采用最新推出的相关功能芯片,设计了以AD698作为差动式位移传感器(L VDT)模拟量处理核心电路,以ST公司的ARM芯片STM32F051及Lattice公司的FPGA芯片XP2-PQFP208为控制系统核心的一款新型伺服控制电路,并给出了该伺服控制电路相应部分的硬件设计原理及软件设计流程.经实验证明,该设计可以有效提高系统伺服控制性能,并且具有可移植性较好,集成度高,结构简单及实时性好的优点,可以实现控制系统对伺服阀驱动功率,测量精度和稳定性等的设计要求.     

高安全飞机步进电机驱动伺服控制系统设计

针对飞机环境控制、燃油热管理和液压驱动系统对伺服阀可靠性、启闭角度可控性及耐环境要求,设计了一套两相混合式步进电机驱动伺服控制系统,介绍了高可靠反时限保护功率驱动、电流监控和输出回采电路设计。针对步进电机固有的低频振荡特性,通过电流比较确认,实施固定占空比脉宽调制（PWM）,实现了电机电流的恒流控制。实验结果表明该伺服控制系统运行稳定、硬件可靠、软件灵活、低频振荡小、控制精度高。     

IPM智能功率模块电路设计及其在有源滤波器装置中应用

智能功率模块IPM(Intelligent Power Module)功能完善,可靠性高,具有集成度高、体积小的特点。在有源电力滤波器装置中使用IPM可以简化装置的主电路,提高系统整体可靠性。IPM电路设计主要包括驱动电路部分、缓冲吸收电路部分以及保护电路部分。IPM驱动方案由驱动电源和光耦接口电路组成,根据模块的设计要求,给出了一种典型的高可靠性的IPM外部驱动方案。由于关断浪涌电压和续流二极管恢复浪涌电压的存在,IPM上会产生过电压,必须设计相应的缓冲吸收电路,来减少开关损耗,充分利用功率器件的功率极限。通过分析3种常见的缓冲电路,给出了相应的适用范围。IPM保护电路由模块内部的保护电路和外围辅助保护电路组成,外围保护电路的设计基于对IPM故障信号的处理。通过使用IPM构建有源滤波器的逆变电路,分析了其在有源滤波器装置中的应用。     

6SD106E驱动器及其应用分析

0 引言 在开关磁阻电动机控制系统中,功率开关管的安全可靠驱动是功率变换器必须解决的问题. IGBT(绝缘栅双极性晶体管)常用驱动模块有TLP250、M57962以及EXB841/840等,由于两电平开关磁阻电动机控制系统中需要驱动六个单元的IGBT,在实际应用中考虑到既要具有保护功能的驱动电路,同时考虑使用集成度高且占用空间小的驱动器, 传统的驱动电路已经不能满足其使用要求,因此,本文选用作为高集成度IGBT专用驱动电路的SCALE 6SD106E驱动模块.     

负载波动下IGBT损坏分析及驱动电路优化设计

通过对变频控制系统的4种常用驱动电路的工作特点进行分析,并从维修的角度总结了这些驱动电路的工作可靠性,结论是可靠性比较高的变频器的驱动电路能有效地隔离输出级对控制级的影响并能有效地吸收栅极的各种干扰信号。对IGBT建立了工作模型进行分析,认为当电机负载波动时,冲击电压会在IGBT栅极产生振荡电压信号,该电压信号能使本该截止的IGBT导通,结果造成上下桥的IGBT直通,导致IGBT损坏;提出优化的IGBT驱动电路结构,设计了一种可靠的驱动电路方案,通过实际使用证明,该驱动电路具有结构简单、运行可靠等优点。     

IGBT及其驱动模块EXB841在混合滤波器设计中的应用

介绍了混合滤波器设计中开关器件IGBT的特性,讨论了EXB841为核心的IGBT驱动电路的搭建。给出了过电压吸收和过电流保护的改进办法。实验证明此驱动设计稳定有效。     

基于双脉冲实验的SiC与IGBT特性对比研究

SiC功率器件的应用要求对SiC半导体器件本身结构性能及工作特性等有系统认识和研究,其相关工作在国内才刚起步。通过搭建双脉冲实验平台,对SiC功率器件驱动工作特性进行实验研究,进行双脉冲测试,实现530 A大电流驱动关断实验。与IGBT模块的双脉冲测试结果对比,SiC功率器件比IGBT器件开关速度更快,开关损耗更小,续流管反向特性好,反向恢复电流更小。此外,针对SiC功率器件关断时的涌浪电压问题,采用纯C吸收电路可有效抑制涌浪电压,降低器件的关断损耗。