大功率IGBT模块软关断短路保护策略

大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块在电力电子设备中的运用越来越广泛,其对驱动器的性能要求也越来越高。IGBT可以承受短路的时间非常短,短路时最大电流远远超过额定值,单位时间功耗也远远高于正常工作状态,且直接关断IGBT会产生非常高的关断尖峰电压。提出缓慢降低IGBT门级电压的软关断策略,驱动器检测到IGBT短路后用0 V驱动电压立即执行软关断动作,当电流降到一定值后再使用负压正常关断。此策略可以使驱动器更早地采取保护措施,限制IGBT短路电流,减小IGBT短路功耗并控制关断尖峰电压。硬关断策略短路保护实验和软关断策略短路保护实验的结果对比验证了软关断策略的优势。     

基于4级U_(ce)检测的大功率IGBT过流保护策略

为了优化大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的过流保护策略,掌握IGBT所处的工作状态,为IGBT提供安全可靠的保护,提出了一种针对不同过流等级的过流保护策略,并且详细介绍了该策略的设计原理和设计方法。该策略可以有效地检测IGBT的过流故障信息,可分别针对过载、硬短路和软短路等不同类型的过流故障提供可靠的关断保护。搭建了4 500 V/900 A的IGBT模块测试平台,测试结果表明,该方案能够准确检测出过载、硬短路和软短路情况,并在短时间内对短路故障实现了可靠的关断,与软关断策略相结合,硬短路关断时间为5μs,关断过压尖峰200 V,软短路关断时间约为10μs,关断过压400 V。     

IGBT的抗短路能力分析

简述了IGBT短路保护的必要性和特殊性、IGBT短路安全工作区(SCSOA)的能力;介绍了SCSOA的特性及测试条件;分析了不同类型SCSOA的可信度与性能差异、IGBT短路过程中电流限制性能和管芯温升情况、高结温条件下IGBT的特性和可靠性;阐述了IGBT短路耐受性与实用条件的关系;提出了正确使用短路保护技术的建议.     

大功率IGBT短路保护机理的分析

简述了大功率IGBT短路保护的类型,从IGBT器件本身的输出特性出发,分析了退饱和检测法在短路保护电路中的应用,指出了IGBT的短路承受能力.以CONCEPT公司的SCALE驱动器为例,通过桥臂直通和桥臂相间短路的实验,证实了IGBT退饱和检测法在大功率IGBT短路保护中的有效性,并且对两类短路保护的有效性进行了对比.     

一种基于di_C/dt反馈控制的大功率IGBT驱动保护方法

针对大功率IGBT提出一种新型的有源门极驱动保护方法。在IGBT正常开通与关断过程中,利用di_c/dt反馈控制,设计软开通及软关断电路,有效缩短IGBT的开通与关断时间,提高IGBT的开关频率,减小器件功率损耗;在IGBT发生短路时,结合di_c/dt反馈技术,设计改进型有源钳位保护电路,实现IGBT软关断,防止关断时产生较大的过冲电压损坏IGBT,同时有效减小门极触发电阻R_g上的损耗。利用Saber软件进行电路仿真,并基于大功率IGBT模块YMIF1200-33实验平台,验证方案的可行性,结果表明,相对于传统控制方案,正常开关情况下,开通时间缩短了26.5%,关断时间缩短了52.6%;短路情况下,相对于传统有源钳位方法,改进方案在有效钳住V_(CE)电压的同时,关断期间门极电阻上的电流减小到原来的35.4%,并能在短路发生的第一时间迅速可靠地关断IGBT。     

落木源电子推出新款IGBT驱动芯片TX-KP101

近日,北京落木源电子推出一款用于控制200-600A模块的IGBT驱动器TX-KP101,其自带DC/DC高隔离电压辅助电源,使用时只需从主控板取得15VDC电源,外围电路简单,使用方便。IGBT的开通和关断分别控制,短路过流时实行软关断保护,并封锁PWM信号以确保软关断完成,能确保不会因IGBT过流而导致损坏。TX-KP101特别适用于电动汽车、逆变器、UPS、变频器、电焊机、伺服系统及轨道交通等领域上的应用。内部集成高效率工业级高隔离电源,客户只需从主控板取得15VDC电源即可满足要求,这意     

智能化IGBT驱动电路研究

研究并设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的智能化IGBT驱动电路.该电路由CPLD实现各种控制、保护逻辑.驱动电路的高、低电平驱动方式可通过改写CPLD中VHDL源代码来实现.同时,该电路可以选择两路直接驱动和桥臂互补驱动两种工作模式.电路具有开通盲区设置,死区时间设置功能,短路保护运用软降栅压结合软关断技术,软降栅压时间,软关断斜率可通过外接电路自由整定.电路本身自带隔离驱动电源.试验证明该电路具有良好的驱动及保护能力.     

一种软硬件协同控制的短路限流保护方法

针对三相四线制静止式中频电源负载短路时功率器件极易损坏,传统的短路保护方法不能抑制短路瞬间快速上升的短路电流,且会造成负载供电断续等问题,在对传统短路限流保护加以改进的基础上,提出了一种软硬件协同控制的短路限流保护方法。为了抑制短路电流的快速上升,该方法运用固态断路器过零点瞬时关断的能力,采用短路限流值及短路电流瞬态变化率双重判断条件。结合短路时切换为恒流源控制的手段,克服了电力电子设备瞬时过载能力弱的缺点。实验结果证明了该方法可以保证短路故障的迅速切除及负载的持续供电。     

具有输出短路保护功能的升压变换器研究

由于基本升压DC/DC变换器.不能通过关断其主开关来切断输入电源,因此不具备输出保护功能.通过在其输入端增加一个隔离开关和续流二极管,得到了一种改进的升压DC/DC变换器,当变换器输出出现短路故障时,通过启动输出短路保护电路使隔离开关关断,同时启动主开关导通,可彻底切断输入电源,使升压DC/DC变换器具备了输出短路保护功能.实验结果验证了该电路的正确性和可行性.     

基于LLC感应加热电源IGBT并联电容降低开关损耗探讨

针对LLC感应加热电源在扫频控制方式下存在IGBT关断损耗较大的问题,采用在IGBT的CE两端并联电容的方法来降低开关管的关断损耗。通过对关断状态下电路的分析,得出IGBT的关断损耗与CE两端并联电容的定量关系,并以此为参考依据选取合适的并联电容值,同时满足IGBT的ZVS开通和降低IGBT的关断损耗。最后通过试验验证了这种方法的有效性。     

低压整流柜输出端的短路保护

介绍了低压整流柜输出端短路保护的方法,并详细分析了保护电路的工作原理。     

内蒙古电网变压器抗短路能力核算与评估

为进一步减少变压器损坏事故,对内蒙古电网内变压器抗短路能力开展核算与评估.对变压器的短路过程建模,分析短路发生时绕组受到的电动力与短路电流的关系,通过修正制造厂家承诺的短路电流限值及统计基于故障案例的变压器短路电流限值两种方式,建立变压器可承受短路电流限值的样本数据库.依据抗短路能力管控平台和国网变压器抗短路中心开展评...     

多馈入交直流系统短路比的定义和应用

随着我国电网的发展,南方电网和华东电网出现了多馈入交直流系统。由于传统短路比不能考虑直流间的相互作用而亟待提出适用于多馈入交直流系统的短路比定义。通过理论分析推导多馈入短路比,证明传统短路比是多馈入短路比的特例。通过提出的多馈入交直流系统的解耦模型推导多馈入临界短路比的函数表达式,证明多馈入临界短路比与电压灵敏因子的等价关系,提出判断多馈入交直流系统强弱的指标。最后,通过理论分析和算例仿真说明利用多馈入短路比指标判断电压稳定、动态过电压、谐波谐振的有效性,证明所提出指标的合理性及在电网规划和运行中的重要作用。     

电气设备电路故障的查找方法

在电气设备中,电路经常会出现故障.当电路发生故障时,设备将无法正常工作.那么,当电气设备电路发生故障时,应该根据具体故障的特点,查找故障,并加以排除.     

交流系统短路故障下MMC对短路电流的影响及抑制策略

基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(MMC-HVDC)接入交流系统可能会对交流断路器清除短路故障造成影响。基于MMC的拓扑结构和控制策略,分析了交流系统短路故障下MMC对交流断路器的影响。然后,研究了交流系统发生对称短路故障时,MMC的运行工况对短路电流的影响,发现MMC对短路电流的贡献主要来源于MMC向交流系统注入的无功功率。接着,研究了交流系统发生非对称短路故障时,MMC在不同运行工况下贡献的三序短路电流的计算方法,得出MMC阀侧零序和负序电流为0,阀侧正序电流是三相对称的且大小由运行工况决定的结论。最后,提出了交流系统对称短路和非对称短路故障下抑制MMC贡献的短路电流的控制方法,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所得结论的正确性以及控制方法的有效性。     

分布式电源对配电网继电保护的影响分析

分布式电源(Distributed Generation)的接入可以充分利用可再生能源,增加电网运行的可靠性和灵活性,但是分布式电源接入网络后,对电力系统的运行、规划及继电保护等也提出了新的挑战.系统的接线结构由单电源变为双电源或多电源,保护装置会发生拒动和误动.将搭建基于仿真软件PSCAD/EMTDC的仿真模型,对具...     

浅谈低压整流柜输出端的短路保护

详细分析了保护电路的工作原理和短路保护的方法.     

变电站主变短路电压参数优化设计方法

合理选取主变压器短路电压参数是变电站规划设计阶段的重要技术问题之一,其关系到整个变电站运行过程中的安全性、可靠性与经济性。首先,基于适用于短路电流计算的变压器的短路电压模型,利用理论分析建立短路电压参数与短路电流、无功补偿装置问题之间的函数关系。在此基础上,提出考虑短路电流、无功补偿容量双重约束的变压器短路电压参数优化设计方法。以典型220 kV变电站为例,用所提方法对变电站主变短路电压参数进行优化,验证所提方法正确、有效。     

基于TPSC技术的短路电流限制器在华东电网中的应用研究

基于TPSC技术的短路电流限制器作为一种新型FACTS设备,不仅能够有效地抑制短路电流,而且具有不改变电网正常情况下的有功、无功和电压分布的优点。对基于TPSC的短路电流限制器在华东电网中的应用进行了全面的研究,探讨了华东电网的短路电流水平、限制器的布点和抑制短路电流效果、限制器安装后系统的暂态稳定性等问题,并进行了限制器基本原理的电磁暂态过程仿真。     

三峡大型机组的内部故障分析与保护配置研究

章通过对三峡投标机组绕组结构的详细分析,针对可能的内部故障,采用故障分量出相应的差动电流,并以Ⅰ、Ⅱ号机组为例,分析了两台机组发生内部故障时各种保护方案的灵敏度,并详细讨论了内部故障的保护配置。