MMC换流站IGBT驱动及保护电路设计

针对常用的IGBT驱动模块存在外围电路复杂、需要额外的多路稳压直流源、保护功能不足、可靠性不高等弊端,难以满足MMC换流站IGBT工作要求的情况,提出了将开关电源和驱动电路集成在同一电路板上,并且对电压反馈电路、过载保护电路、光耦隔离电路、过流检测与保护电路进行了具体设计。实验结果表明,本设计方案能很好地满足模块化多电平换流站IGBT的工作要求,对类似的IGBT驱动设计有很好的实用参考价值。     

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.     

本安电源过压、过流保护次序选择研究

过压-过流保护和过流-过压保护是本安电源过压、过流保护次序的2种形式,为研究不同的保护次序形式对本安电源安全性能的影响,建立了本安电源火花放电等效模型,确定了影响保护次序选择的本质安全性能因素。在发生过压、过流或同时发生过压与过流3种情况下,分别比较研究了2种保护次序的保护电路的性能,研究结果表明,在本安电源的设计中,过压、过流保护次序的选择并不是随机任意的,而是有原则可循的:过压保护电路的类型决定了本安电源过压、过流保护次序的选择,在设计中,首先要判断过压保护电路的类型,如果过压保护电路的类型是短路型,本安电源保护电路应设计成过流-过压的保护次序,否则应设计成过压-过流保护次序,过压-过流保护次序的保护电路截止关断时间更短,其保护效果更好,本安电源的安全性能更高。     

555定时器的应用电路

该文介绍利用了555定时器与光耦器件配合,用作检测电路过流和电源过压的报警电路,具有一定新颖性和实用性。     

IGBT的驱动和过流保护电路的研究

本文首先谈论了IGBT的驱动电路的基本要求和过流保护分析,然后运用IGBT集电极退饱和原理,提供了一个采用分立元件构成的IGBT驱动电路和过流保护电路.仿真和试验结果证明了所设计驱动电路的可行性.     

矿用本质安全型电源设计分析

针对本质安全型电源必须要有多重过流、过压保护的要求,介绍了一种基于LM317稳压器的矿用本质安全型电源电路工作原理,分析了该电路中熔断器、滤波电容、稳压器的设计要求,详细介绍了过流及短路保护电路和过压保护电路的参数计算方法。该电源电路中的过流及过压双重保护设计可为技术人员设计合理、可靠的本质安全型电源提供参考。     

绝缘栅双极型晶体管过流保护的分析与研究

绝缘栅双极晶体管运用广泛,但是要设计出稳定可靠的驱动电路或过流保护电路等一直是个难题.本文对绝缘栅双极型晶体管过流保护进行理论分析,阐述其过流的特点和过流保护的方法,结合实际设计案例进行分析研究与试验,通过试验测试实际使用过流保护电路时存在的问题,了解绝缘栅双极型晶体管过流保护的相关特点.让读者在设计过流保护电路的时候应充分考虑这些特点,选用合适的电子器件,搭建合适的过流保护电路.这对工程设计和工程现场有很好的指导意义.     

基于2SC0108T的IGBT驱动器设计

针对IGBT驱动电路复杂且保护功能不尽完善的问题,设计了一个基于2SC0108T的即插即用型IGBT驱动器,以及相应的前级驱动电路、后级功率驱动电路和故障报警电路.该驱动器具有直接模式和半桥模式、驱动信号硬件互锁、硬件死区时间可调节、IGBT过流及短路保护、驱动电源过欠压监控和易于安装的特点.结合英飞凌EconoDUA...     

基于AVR单片机的功放控保电路设计

针对引起功放失效的几种主要原因,提出并设计了一种基于单片机的功放控制保护电路。介绍了控制保护电路的组成和工作原理,确定了功放状态检测电路的形式。利用AVR单片机ATmega8和相应检测电路实现对功放的监测,并达到过压、过流、过温和过载保护的目的,同时给出了相应的电路原理图和主程序流程,并对设计中需要注意的问题进行了说明,总结了关键技术,最终对性能测试结果进行了分析。     

功率晶体管的一种过流保护电路

<正> 在各种电力电子装置中,最关键的部件是大功率开关器件,所以保护电路设计的好坏直接关系到整个装置设计的成败.对于某一具体装置,设计针对各种情况的全方位保护措施一般是没有必要的.因为这将使系统变得复杂,反而降低系统的可靠性.必须根据装置的具体使用环境,设计最有效的保护电路.一般说来,在各种保护措施中,过流保护较为典型,且具有较广泛的保护性.本文针对目前使用广泛的大功率晶体管(GTR)在应用中容易发生过流损坏的情况,提出了一种过流保护电路.该电路通过检测集电极电压来识别过流,控制电路将过流信号进行处理,在判断过流时,提前结束该管的触发信号,使GTR迅速关断;在长时间过流时,能自动停机保护.     

变频器的故障排除 第2讲 变频器过流故障及案例分析

变频器中过流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了过流检测值,变频器则显示过流,由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过流保护是至关重要的一环。本文分析了变频器过流故障发生的原因,以及解决过流问题的一些通用措施,并以＂罐车变频器过流＂案例阐述了过流故障排除的步骤。     

城轨车辆辅助逆变器IGBT状态识别研究

提出一种基于小波包分解和马氏距离的IGBT状态识别方法,并应用于地铁车辆辅助逆变电路。首先建立Matlab电路模型,分别对该电路的不同故障临界状态和正常状态进行仿真分析,提取输出电流信号进行小波包分解得到信号特征向量,作为特征样本。利用特征样本计算各临界故障与正常情况下的马氏距离,作为识别阈值。实际应用时,将待测电路与正常状态做马氏距离,对比阈值区间完成电路状态识别。实验表明,此方法能简单有效检测区分软硬故障,实现IGBT状态识别。     

基于FPGA的电-永磁混合磁悬浮系统过流检测及保护设计

研究了电-永磁混合磁悬浮系统的过流检测及保护问题,首先分析了造成混合磁悬浮系统过流的原因,同时结合实际系统的特点设计了相应的过流风险检测机制;其次探讨了针对过流风险的过流保护方法;最后利用FPGA实现了系统硬件平台设计.     

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。     

风力发电机组变桨控制中光电编码器接口电路设计

针对光电编码器在高频振动环境中使用时,会引起输出波形畸变而导致计数错误,设计了一个简单的抗干扰计数及F／V转换电路。经验证,该电路能有效地扼制振动引起的误计数,同时提高了F／V转换稳定度及转换精度。并成功与风力发电机变桨控制IGBT伺服驱动器配套。     

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。     

基于故障电流变化率的大功率本安电源设计

针对现有本安电源存在的输出功率小、保护效果差、动态响应速度慢等问题,设计了一种基于故障电流变化率的大功率本安电源。将本安电源等效为电势电容(EC)电路,分析了EC电路短路故障特性:短路初始阶段火花放电电流迅速上升,电流变化率会发生突变。通过检测短路故障后电路中故障电流变化率的值,可以提前预知故障状态,在故障电流达到传统电流保护方法所设置的保护阈值之前便触发保护功能,并在短路故障的初始阶段切断输出回路,提高本安电源的输出功率。大功率本安电源包括开关电源和本安保护电路2个部分:开关电源采用反激变换结构,其控制电路以UC3842为核心,反馈电路以光耦与三端稳压器TL431为核心;本安保护电路基于故障电流变化率来限制火花放电的能量,主要包括故障检测电路、比较电路、自恢复电路、软启动电路、驱动电路。本安电源样机性能测试结果表明,交流输入电压在90~265 V波动时,本安电源功率因数不小于0.96,输出直流电压纹波在20 mV以内,电源效率在85%以上。短路实验结果表明,本安电源在发生短路故障后的瞬态输出能量为65μJ,满足设计要求。     

基于半动态拓扑优化算法的地铁车辆高压供电电路过流故障同步诊断方法

地铁车辆处于复杂的运行环境中,高压供电电路很容易发生过流故障,为迅速辨识过流故障类型,设计了一种基于半动态拓扑优化算法的地铁车辆高压供电电路过流故障同步诊断方法。应用半动态拓扑优化算法,构建模态坐标空间内高压供电电路的电流微分运动模型。结合粒子群算法与优化VDM分解方法,提取模型的过流故障特征。基于BP神经网络与遗传算法构建过流故障同步诊断模型,实现高压供电电路过流故障的同步诊断。案例测试结果表明,该方法对于变压器过流故障、变流器过流故障以及弓网接触不良故障的诊断都比较准确,特别是对于变压器与变流器的过流故障诊断十分准确。     

基于大数据聚类的智能探测机器人运动控制系统设计

为了减小智能探测机器人运动轨迹误差,实现精准控制,提高智能探测机器人运动控制效率,设计基于大数据聚类的智能探测机器人运动控制系统;采用TMS320LF2407A主控芯片,集成650 V功率管,在电感电流断续模式下工作,提供系统驱动能量,设置光电耦合器,处理控制信号发射,调整控制电路内部电流关系;选用6ES7214-1AG40-0XB0控制器以及信号和通信模块扩展,控制机器人运动轨迹,结合内部驱动装置,整合运动数据信息进行存储,实现运动控制系统硬件结构设计;通过调节程序开始数据,结合内部脉冲数据,构建软件平台管理模块,获取机器人运动轨迹数据;采用大数据聚类技术,建立控制系统大数据分布结构模型,模拟非线性时变LFM控制信号,提取特征并聚类运动轨迹数据,获取精准运动轨迹数据,减少运动轨迹偏差程度,完成运动控制系统软件设计;实验结果表明,基于大数据聚类的运动控制系统的运动轨迹误差较小,能够有效实现精准控制,提高运动控制效率.