高压隔离的多路低压直流电源

提出了一种基于高频电流互感器的多路低压直流电源设计方案,它实现了高低压电路的隔离。在低压侧采用电流型定频PWM控制器UC3842控制的单端反激电路产生稳定的脉冲电流,通过高频电流互感器传递脉冲能量和实现隔离高压,高压驱动供电电路之间的隔离由多个电流互感器实现,并且该电源可以实现输出不同等级的电压和电流以满足驱动电路的要求。试验结果表明,该方案能为大功率电力半导体器件提供足够大的驱动电压和驱动电流,提高高压控制系统的可靠性和稳定性。     

大功率高压电力电子器件多路驱动器

针对高压控制系统中大功率电力电子器件不同驱动电路存在的问题,提出了一种全新的大功率高压电力电子器件多路驱动器设计方案,包括工作原理、硬件结构和控制方案。利用单端反激电路产生脉冲大电流,多个高频电流互感器传递脉冲电流,实现隔离高压和高压驱动电路之间的隔离,成功地解决了低成本隔离问题及驱动电路可靠性问题。试验结果表明,该方案能安全可靠地控制串并联大功率电力电子器件的导通和关断。     

低压电动车开关磁阻电机隔离驱动技术

在传统的低压电动车开关磁阻电机(SRM)驱动系统的设计中,优先考虑的问题是系统的体积和成本。通常在MOSFET驱动电路、相电流和母线电压采样电路设计中直接忽略了数字地和功率地的隔离问题,使得整个驱动系统的可靠性大打折扣。在保持传统的非隔离驱动系统中驱动电路和电阻采样电路的基础上,提出采用高速光耦实现PWM控制信号与MOSFET驱动信号的隔离,采用线性光耦实现相电流和母线电压采样信号与控制器AD采样信号之间的隔离。该方式可以在尽量不增加系统体积和成本的情况下,实现数字地和功率地隔离,从而进一步提升低压电动车SRM驱动系统的可靠性,具有广阔的应用前景。     

利用电能路由器的配电网电能质量控制

文中提出了利用电能路由器隔离高压侧和低压侧电能质量扰动的传播,进而治理配电网电能质量问题的方法。首先给出了基于电力电子变压器的电能路由器主电路拓扑结构,分析了其工作原理并设计了面向有源配电网的电能路由器并网控制策略。其次分别设计了抑制电能路由器高压侧电压畸变向低压侧传播,以及低压侧负载突变与谐波对高压侧影响的控制策略。最后通过PSCAD仿真验证了所提出方法的正确性和有效性。结果表明,所提出的控制策略在保证电能路由器原有的能量分配传递,电压隔离变换功能的同时,可有效隔离高压侧和低压侧电能质量干扰的传播,为电能路由器的研究和实际应用提供了新的思路。     

高频高压变极性矩形波发生电路设计

高频高压电路在科学仪器中应用广泛。利用MOS管、半桥驱动芯片LM27222、栅极驱动变压器等器件,设计了变极性矩形波发生电路。基本原理是使用高频低压逆变器,经变压器隔离驱动高压逆变器,来实现直流高压的高速开关。驱动电路具有低内阻,工作速度快,抗干扰能力强的优点。电路只需一路控制信号,矩形波频率和幅值均可调,最高工作频率可达2 MHz,幅值取决于所加直流电压。介绍了电路设计过程,给出了实验结果。实验证明电路运行稳定,具有实用价值。     

高电压宽范围输入低电压输出的DC-DC辅助电源设计

高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源技术是中高压、大容量电力电子变流系统的关键辅助技术。基于双管反激电路,本文设计了一个高电压宽范围300~2 500V输入,低电压24V输出的DC-DC辅助电源样机,并给出了电源详细的设计方案。相比传统辅助电源,设计的辅助电源启动支路在电源工作后可自动断开,实现了电源输入电压范围更宽目标;电源主电路由变压器隔离,控制、反馈电路由辅助绕组供电,确保了电源输入/输出高电压隔离;开关管驱动电路采用带耦合电感的脉冲变压器,满足了驱动信号高压隔离和同步驱动要求。此外,计算电源效率的结果表明,双管反激辅助电源更适合高电压输入场合。最后,进行了相关实验,结果验证了所设计的高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源方案可行性和正确性。     

配电网中的电力电子变压器研究

针对电力电子变压器(PET)在配电网中的应用,采用三级拓扑结构,提出一种新方案。输入级高压为三电平整流电路,以降低元器件耐压等级,采用无功功率和高压整流输出电压闭环,以实现无功可调和稳定高压侧的直流电压;隔离级采用高频变压器,其高压侧为三电平拓扑,低压侧为二极管整流,实现从高压到低压的dc/dc变换和隔离目的,而且通过输出电压闭环控制确保低压直流侧电压恒定;输出级低压为二电平三相逆变电路,采用输出电压闭环以控制期望的电压。采用三级控制分别对应三级电路,以实现系统输入电流正弦、负荷侧供电电压恒定,灵活传输有功,向电网注入无功等功能。详细介绍了所提出的PET系统各部分工作原理,并基于Matlab/Simulink建立了仿真模型,以DSP TMS320F2812为基础构建了实验平台,仿真和实验结果验证了该PET系统可行、有效。     

高速电磁阀驱动控制策略的研究

介绍了单体泵高速电磁阀驱动电路的原理,电路采用了高压侧高压启动和低压维持的控制策略,并且在低压维持阶段加入了PWM控制,实现了电磁阀的快开快闭,同时也节省了能耗。该电路的优点在于电磁阀的开启、维持电流以及PWM信号频率及占空比均可调,能够很好地控制电磁阀的开闭,并且能大大降低功耗。     

一种分布式高隔离辅助电源隔离侧

介绍一种应用于驱动大功率电力电子器件的分布式隔离辅助电源系统的二次侧。辅助电源系统分为高压输入侧和高压隔离侧。采用新的变压器绕制,确保高的电气隔离,解决电路干扰通过辅助电源传导的问题,切断了干扰的该传递路径,并且给出了电路和市场上的普通辅助电源隔离效果的比较。实验结果证明了电路在阻断干扰上的优势。     

一种耦合点隔离型模块化有源电力滤波器

为满足并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)不同补偿容量需求,提升模块化设备的通用性和可扩展性,提出一种耦合点隔离型模块化有源电力滤波装置解决方案。对APF多模块并联结构的稳定性及直流侧电压需求进行了分析,结果表明,其稳定性问题会给控制器设计带来困扰,且并联模块的直流侧电压不能得到有效降低。所提出的耦合点隔离型模块化有源滤波装置,以H桥级联作为分压模块实现有源滤波部分与公共耦合点电压在控制上的软隔离,有源滤波模块承担谐波及无功电流补偿任务。该系统运行于弱电网时,其多机并联稳定性可等效处理为单机运行于理想电网的稳定性问题,降低了多模块系统控制器设计的难度。仿真和实验验证了所提方案的有效性。     

高速磁隔离驱动及保护信号双向传输设计

分析了脉冲变压器磁隔离驱动的技术特点,对磁隔离驱动信号传输技术原理进行了分析研究,分别设计了共享磁隔离变压器的同步脉冲群调制解调正向和故障保护信号反向传输电路,同步脉冲群调制电路能够快速对误动作进行恢复且脉冲宽度可调,故障保护的反馈设计可以在驱动电路发生故障时及时停止输出,并将故障信号返回到输入端,封锁驱动信号.对整个电路的设计进行了理论分析、仿真和样机电路制作,该磁隔离驱动电路经绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动实验,可以可靠实现驱动和故障信号双向传输.     

基于光耦ACPL-339J的IGBT驱动电路设计

针对大功率IGBT对驱动和保护电路的要求,采用ACPL-339J智能IGBT门驱动光电耦合芯片设计了大功率IGBT的驱动电路,包括驱动信号整形电路、去饱和(DESAT)电路、门极驱动保护电路等。并且使用改进Push-Pull拓扑结构设计了高效简单的DC/DC隔离电源电路,计算了隔离变压器的设计参数。最后,通过双脉冲和短路实验验证了驱动电路的快速响应能力、安全性、稳定性。     

MAX195在电子式互感器中的应用

介绍了利用串行输出A/D转换芯片MAX195的控制引脚实现电子式互感器转换信号从高压侧传送到低压侧的电子电路的设计原理和实验结果。研究结果表明：这种引导脉冲电路能可靠地实现高低压侧之间信号的传输,具有转换速度快、转换精度高的特点。对于电子式互感器的应用具有实际意义。     

储能系统双向隔离直流变换器新型控制策略

为了实现高压接入低压输出储能系统中三相双向隔离直流变换器的高效应用,设计了一种新颖的控制策略。三相直流变换器中隔离变压器采用星三角连接可减少高压侧电压应力和低压侧电流应力。新方案利用开关频率控制调节直流变换器输出电压,并在高于开关频率点后,结合使用了一种谐振电路的移相算法,以减小特定功率下的开关频率范围。同时,对全功率...     

电机控制集成电路的选用第四讲功率模块集成驱动电路IR2133的选用

功率模块集成驱动电路ＩＲ２１３３是高电压,高速度大功率ＭＯＳＦＥＴ和ＩＧＢＴ专用集成电路新产品,可同时输出３对驱动桥中高压侧与低压侧的驱动信号。文中对其主要特点、技术对其主要特点、技术指标、应用电路等作了介绍,以利于选用。     

基于嵌入式单片机无刷直流电机驱动系统设计

dsPIC30F6010既有微控制器良好的可控性,又具有DSP较高的运算能力,同时还具有丰富的外设,适合应用于电机控制。在系统硬件设计中,驱动电路采用以智能功率模块PS21563为核心的功率驱动电路,并采用高速光电耦合隔离芯片HCPL4504。驱动电路包括信号采集电路、电流检测电路、保护电路等。在系统软件设计中,主要实现电动机"速度-电流"双闭环控制的功能。利用DSP成功实现输出PWM信号、信号采集、换向控制、转速控制等。最后给出了样机运行的试验结果。     

一种用于相移干涉仪的高压放大电路

基于自主研制高精度数字化相移干涉仪的需求,针对干涉仪的压电陶瓷移相器设计了一种高压放大电路。通过双极性运算放大器OP07构成低噪声,非斩波稳零的低压放大电路与中功率线性三极管MJE340和MJE350构成高压放大电路进行直流耦合,结合反馈网络,功率放大电路,滤波电路以及限流保护电路,将计算机输出的0~5 V低电压的移相控制信号稳定线性放大到-30 V~+130 V范围,且输出低至10 mV 峰值的纹波,满足压电陶瓷移相器的高压驱动控制要求和相移干涉仪的高精度移相测量的要求。     

一种IGBT的实用驱动电路

给出了一种ＩＧＢＴ的驱动电路,采用脉冲变压器耦合隔离与高频调制技术,驱动侧无需单独电源,传递信号的占空化可在大范围变化。     

基于同步信号的多路延时IGBT驱动电路设计

基于同步信号设计了一种可实现相互之间高压隔离的IGBT多路延时驱动电路系统,并应用到Marx电路中,实现了可柔性调节的阶梯型脉冲高压输出。试验结果表明,延时驱动电路可实现最大30μs的延时,且具有IGBT驱动电压欠压保护、自给反向栅压等功能,同时场效应管的存在抑制了栅射极电压振荡。驱动信号高压隔离变压器为单原边多副边结构,简单紧凑,通过副边数目的增减,可驱动不同级数的Marx电路,具有扩展性好的优点。过流保护电路反应速度快,IGBT关断可靠,可在2μs之内抑制短路电流继续上升。该驱动电路应用于10级的Marx电路中,实现了峰值电压10 kV,脉冲宽度30μs,最大电压阶数10阶的脉冲高压输出。     

高压脉冲串联模块的驱动电路

基于研究高压脉冲串联各个模块的同步性问题,设计了一种适用于串联模块开关管的同步驱动电路.该驱动电路采用SG3525提供独立的供电电源,利用隔离变压器实现主控电路的隔离措施.由于各个模块的驱动信号都来自于同一个信号源,因此能够保证各个模块的驱动信号的一致性.