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。     

两种功率因数校正电路对比研究

针对电网运行中设备所作无用功较大的问题,为改善这种情况,增加系统有功输出,在电网中设计了微控制(MCU)校正电路和智能功率模块(IPM)校正电路对比方案.结果为MCU采用的是微控制单元和PWM联合控制技术;IPM采用大功率晶体管进行电路核准校正.对两种电路进行幅频特性和电源畸变校正效果进行对比;之后对两种电路的参数变化...     

基于DSP的同步发电机励磁控制系统

介绍了一种以TMS320F2812为控制核心的同步发电机励磁控制系统.针对因电网频率的微小波动所造成采样精度下降的问题,引入了锁相环电路,实现了同步采样,提高了采样精度;针对传统直流采样需要借助结构复杂的变送器和采用半控型器件晶闸管进行整流的问题,分别使用交流采样技术和智能功率模块(IPM)来代替,提高了硬件电路的可靠性.采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,减少了谐波污染.实验结果表明,该励磁控制器的主要性能指标均高于国家标准,具有较好的推广前景.     

变频空调智能功率模块自举电路的分析及应用

本文介绍了变频空调中用于压缩机驱动的智能功率模块(IPM)自举电路的电路结构及基本原理,详细分析了自举电路的充放电过程,并且给出了自举电容、自举电阻、自举二极管的参数计算方法,最后对IPM自举电路在变频空调的应用注意事项进行了探讨。     

IPM模块的特性及其在袜机伺服驱动器中的应用

针对工业伺服领域对功率模块的需求,日本三菱公司开发了第五代IPM智能模块。本文简述了IPM模块的基本特性,并以PS21767模块为例,介绍了袜机驱动器中的应用,结合外围电路设计表明了IPM模块在电路中具有运行可靠、电路简化等优点。     

五相双绕组感应发电机励磁控制系统硬件设计与实现

本文研究了一种五相双绕组感应发电机励磁控制系统的硬件设计与实现方法。该发电机的转子为笼型,其定子上有两套五相绕组:一套是控制绕组,接有励磁变换器;另一套是功率绕组,经整流输出直流电能。励磁变换器由以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块为基础的主电路、驱动电路、数学信号处理电路、采样调理电路、保护电路等部分组成。励磁控制器向发电机提供所需的可变励磁无功,控制发电机励磁,从而实现对输出电压的控制。     

智能功率模块自举过程分析及在伺服系统中的应用

对智能功率模块(IPM)自举电路的自举过程进行了分析.通过在伺服系统应用,以三菱公司的DIP-IPM为例给出了自举电容、自举电阻和自举二级管的参数计算方法,在硬件和软件上都详细给出了自举电路的应用.解决了自举电路设计时参数选择的难点问题.     

基于IPM的新型功率变换器设计与仿真

设计了一种新型的基于IPM的6/4极开关磁阻电机功率变换器电路。智能功率模块(IPM)的应用使得功率变换电路简单可靠、体积小,且保留了半桥功率变换电路的优点,具有实用价值。对新型功率变换器的拓扑结构,以及角度位置控制(APC)的开通角和关断角等进行了研究。最后,用Matlab软件进行了仿真,仿真结果与理论预期保持一致。     

无位置传感器无刷直流电动机变频调速系统的硬件设计

探讨了无位置传感器无刷直流电动机(BLDCM)变频调速系统的硬件设计过程,给出了基于智能功率模块(IPM)PS21865的主电路实现方案,完成了以数字信号处理器TMS320LF2407A为核心的控制电路和辅助电路的硬件设计,整个系统集成度高、控制灵活、功能完善.试验结果表明,无位置传感器BLDCM变频调速系统具有良好的调速性能,系统控制精度高、运行稳定可靠,具有实际应用价值.     

智能功率模块在电动汽车中的应用

二十世纪八十年代末推出第1代智能功率模块(IPM),它集成了绝缘栅双极性晶体管(IGBT)硅片及其驱动和保护电路.至今,己开发出了5代IPM.此外介绍第5代IPM的最新技术.最新的IGBT全栅型载流子存储沟槽栅型双极性晶体管(CSTBTm)硅片技术可实现饱和压降与关断损耗的最佳折衷.最新的IPM在维持关断损耗Eoff不变的情况下,显著降低Vceset,从1.9 V降至1.75 V.新的集成技术也优化了保护功能,而且模块的功率循环和热循环能力大大得到提高.测试结果证明,IPM在电动汽车的应用中也能体现优异的性能.     

基于DSP的同步电机矢量控制系统的研制

此处针对同步电机矢量控制技术进行研究,利用智能功率模块搭建了硬件实验平台,并完成了以TMS320LF2407A为核心的全数字矢量控制系统设计,详细论述了系统的硬件设计,包括主功率电路、检测电路、保护电路、以及DSP控制电路的设计;同时分析了矢量控制算法、电压空间矢量算法原理与其数字实现方法,完成了软件设计并进行实验研究...     

直流伺服系统PWM功率放大器的改进方法

针对传统直流伺服系统中电机PWM功率放大器设计复杂、设计周期长、参数不易修改的缺点,提出了使用IPM模块代替保护和功率转换电路,采用自上而下的设计方法,利用CLPD产生PWM信号进行控制电路的设计思路,使用VHDL语言完成了电路设计,经过仿真验证具有较高的精度和可靠性,达到了设计要求。为同类功率方法器设计和制造提供了参考。     

9kVA三相航空逆变电源的设计与实现

设计了一种400Hz三相航空逆变电源。该电源采用单片机80C196KC作为主控芯片;逆变电路采用智能功率模块I(PM),简化了驱动电路;SPWM波的产生由专用集成芯片SA8282独立完成,软硬件实现简单,降低了逆变电路的复杂性;采用数字PI调节,提高了稳态时输出电压的精度和稳定性。9kVA的样机试验表明,该逆变电源的输出波形品质良好,输出电压稳定,能满足性能要求。     

有源滤波器采用智能功率模块的吸收电路研究

为保证IPM工作于安全区,根据过电压产生的机理,在APF主回路电路及线路杂散寄生电感已确定时,采用并行多目标优化方法选择吸收电路参数。实践证明,优化的IPM低电感吸收保护电路综合性能好,成本低,吸收保护电路和低电感叠层母线设计的主电路的装置运行安全稳定,工程应用价值高。     

基于ATMEGA8的臭氧发生器智能电源的研制

本文介绍了一种以单片机系统为核心，并应用现代电力电子技术的臭氧发生器智能电源。设计用IPM构成全桥逆变电路，采用脉宽调制（PWM）技术，可手动调节或自动跟踪输出交流的频率和占空比，同时通过LCD显示当前频率和占空比。     

新型机车控制电源研究

随着电力机车技术的发展,作为机车控制电源的相控整流电源已经不能满足机车设计水平的要求,本课题旨在研究一种高频开关电源取代传统的相控整流电源,使机车的电源水平提高到一个新的水平。主电路采用全桥DC/DC变换器拓扑结构。主开关管采用三菱公司的智能功率模块IPM。副边整流采用由两个快恢复二极管构成的全波整流结构。控制电路采用以UC3846为核心的电流型控制方式,并利用UC3846芯片的电流限制和外关断能力实现系统的软起动及保护。系统设计了恒压和恒流工作模式的自动转换电路,以实现平滑的充电模式的转换。并且给出了实测波形。     

机车空调逆变电源系统的设计

针对内燃机车内特定的空调使用环境,提出一种以87C196MC为控制芯片,以IGBT和IPM为开关器件的5 kVA内燃机车空调逆变电源的设计方案,实现了系统变频运行、智能控制以及故障处理等功能.介绍了该逆变电源的主电路结构、工作原理和控制系统设计;样机现场实验结果表明,该电源达到设计指标要求,工作稳定可靠.     

外转子双凸极永磁电机功率变换器设计

介绍了旨在用于电动汽车的一种外转子结构的双凸极永磁电机,说明了电机功率变换器功率元器件的选择,IGBT-IPM的电路拓扑和功能结构;重点论述了应用外围电路的设计方案,并给出了DSP控制IPM的方法。