基于V_(Ee)反馈控制的大功率IGBT软开关驱动策略

基于大功率IGBT开关特性,提出一种多级门极电阻驱动及故障保护电路。利用IGBT发射极上寄生电感在集电极电流变化时产生的感生电动势V_(Ee)作为反馈信号,通过电压比较电路来分阶段接入不同阻值的门极电阻,能够有效降低开关过程中的电压电流尖峰,以及缩短开关时间,减少开关损耗,实现IGBT软开关;并且基于反馈信号判断是否发生硬短路,在短路时利用改进型有源钳位电路,在抑制关断过电压的同时,进一步的加快关断过程,降低关断损耗,防止过电压故障损毁IGBT。在saber软件中对英飞凌FZ1500R33HE3型号大功率IGBT进行仿真,仿真结果达到预期效果;并通过双脉冲实验,验证了该驱动方案的实际合理性。     

IGBT过流保护电路设计

为解决绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在实际应用中经常出现的过流击穿问题,在分析了IGBT过流特性和过流检测方法的基础上,根据过流时IGBT集电极电流的大小分别设计了过载保护电路和短路保护电路。过载保护电路在检测到过载时立即关断IGBT,根据不同的过载保护要求可实现持续封锁、固定时间封锁及单周期封锁IGBT的驱动信号;短路保护电路通过检测IGBT通态压降判别短路故障,利用降栅压、软关断和降频综合保护技术降低短路电流并安全关断IGBT。详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理,最后对设计的所有保护电路进行了对应的过流保护测试,给出了测试波形图。试验结果表明,IGBT保护电路能及时进行过流检测并准确动作,IGBT在不同的过流情况下都得到了可靠保护。     

面向IGBT主动驱动并联仿真研究

在分析IGBT模块瞬态特性参数的基础上,提出了一种基于IGBT开关状态识别机制的并联IGBT模块主动驱动方法,并采用混合电路仿真方式进行了验证,该方法通过监测各支路IGBT的驱动和集射极电压值,识别出模块当前工作状态下的参数值。提出的IGBT集电极电流锁相控制算法通过调整驱动信号的延迟,保证各IGBT模块开关动作的真正同步以均衡各支路上的电流。仿真实验验证了所提机制的正确性。     

AD7528双8位CMOSDAC的应用（下）

用AD7528双DAC的可程控电压/电流源图16的电路是一个单极性V/I源.正电压输出要个负参考电压.该电路能提供(a)可程控输出电压V_(out)= V_(Ref)A(N_A/256),其中N_A=0～255所提供的电流不能超过电流极限值     

交流电机变频调速硬件控制电路设计

系统功率变换环节采用AC/DC整流电路和IGBT逆变电路,三相交流电压经二极管整流模块整流,大电容滤波后送到IGBT智能功率模块(IPM),IPM送出的交流给异步电动机调速。控制电路主要由89C51及其一些外围设备构成。它主要用来接受外来信号(如转速、过电流、过电压、欠电压给定等,发出控制命令,显示、报警、控制等)以及产生SPWM波形。     

改善集成运算放大器温漂的研究

本文分析了影响集成运算放大器的输入失调电压V_(os)及温度漂移的因素、以及与温度的关系。提出了一种简单有效的减小失调电压V_(os)及漂移((?)V_(os))/(?)T的方法。调整前置放大器的集电极电阻和次级的集电极电流,可以较准确地确定低漂点。低漂点相应于零失调电压。在0～60℃温域内,V_(os)和((?)V_(os))/(?)T分别低于10nV和0.5μV/℃。     

基于智能功率模块的直流PWM调速系统设计

文章应用PWM针对额定电压为220V，额定电流为6．5A，额定转速为1500r／min的直流他励电动机进行直流调速系统设计。系统采用可逆电流、转速双闭环控制，主电路设计为H型双极式结构，功率管选用IGBT。基于技术先进、结构轻便的原则，系统选用两块集成芯片，智能功率模块（IPM）将输出功率组件IGBT和驱动电路、多种保护电路集成在同一模块内，而集成PWM控制器SG1525同样将生成PWM波的所有器件及其驱动和保护集成起来，大大简化了系统结构，操作也比较容易。     

低压Mosfet平台电压时间对图腾柱驱动电路拓扑影响对策研究

Mosfet平台电压时间是Mos管处于放大区的典型标志,Mos管不能很快进入开关状态,从而严重增加Mos管的开关损耗,导致Mos管发热量极大。针对上述问题,综合考虑图腾柱驱动电路的栅极电阻参数不同对Mosfet平台电压时间测量和Mos管关断期间浪涌电流di/dt对电容Cgs的影响,在保证系统稳定的前提下找出降低Mos管发热量的最佳平台时间。基于RLC串联谐振电路模型,适当增加Mos管栅极电阻来减少电容Cgs电压振荡,确保Mos管正常导通和关闭。设计并制作了电动车轮毂电机的低压Mosfet驱动电路实验样机,并做了相关的测试。实验结果表明:合适的平台电压时间降低了图腾柱驱动电路拓扑低压Mos管的发热损耗,开关管关断时候的di/dt明显降低,电路的整体效率得到提高。     

基于误差电压协方差的两电平开路故障诊断

提出一种基于误差电压协方差来诊断两电平变流器IGBT开路故障的方法，具体如下：通过两种途径（脉冲电压预测法和真实电路求解法）求出IGBT正常和开路时对应输出线电压误差。其中脉冲电压预测法假设某桥臂两个IGBT分别开路，并根据脉冲和电流回路，推导对应的故障线电压误差表达式；真实电路求解法通过电路理论求出真实的电压误差解析式。引入协方差相关系数来分析和比较两种途径得出的电压误差的相似度，并根据相似度最大值判定具体开路故障位置。最终通过实验验证了此方法的有效性。     

煤矿用新型三相交流-交流稀疏矩阵整流器原理分析

新型三相交流-交流稀疏矩阵变换器(SMC)中舍弃能量存储元件,与传统交流-交流矩阵变换器相比,仅使用了15个IGBT。研究表明,在超稀疏矩阵变换器(USMC)中,所使用的IGBT可以降低至9个,但该USMC中只有单向功率流,并且基波相位位移的输入和输出范围为±π/6。就此重点分析了稀疏矩阵操作参数中电压和电流转移比率的依赖关系,并与零电流换流方法相结合,描述了SMC、VSMC以及USMC的操作范围。     

矿用电机车高效率充电技术研究

针对矿用电机车充电装置充电效率低的问题,提出了一种基于改进型Buck电路的矿用电机车充电装置,其可以实现电感电流连续导通,进而实现输出电压与输入电压成正比,以及IGBT软开关。最后,进行了仿真与实验验证本文结论的正确性。     

JJ-1型逆变式大功率IGBT开关直流稳压电源

我们研制的 JJ 1型逆变式大功率 IGBT开关直流稳压电源 ,是利用开关功率器件和开关功率变换技术而制成 ,采用栅极谐振开关 IGBT逆变 ,逆变效率不低于 93% .应用 SC 5 1单片机实现安全预测控制 ,解决了电磁辐射对微机的干扰 ,实现多种保护功能和高精度的恒压、恒流 ,运行安全、可靠 ,获 1 999年度军队科技进步三等奖 .该开关直流稳压电源的主要技术指标 :输入电压 :三相 380± 1 5 V 5 0 Hz;输出电压 :DC1 0～ 32 V连续可调 ;电压调整率 :≤ 1 % ;电流调整率 :≤ 1 % ;最大输出电流 :31 5 A,0～ 31 5 A连续可调 ;最大输出功率 :9k V…     

电动轮式畜禽巡检车负载驱动试验及分析

针对电动轮式小车的轮毂电机驱动控制及其稳定性问题,笔者采用嵌入式控制器和电流、速度双闭环控制方法,建立了轮毂电机的驱动控制系统。设计了电机驱动电路、速度检测电路、电流检测电路及过流过载保护电路,采用模糊自适应比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制算法,在测功机平台上模拟电动轮式小车在受突变负载时的实际运行状况,对该控制系统的稳定性进行试验与分析。试验结果表明:该小车启动稳定,在施加不同负载情况下能够维持稳定的速度运行,在过流过载情况下触发保护系统,防止电流过大烧毁硬件电路,进行堵转试验系统未出现故障。此驱动控制系统安全可靠,稳定性好,可为分析验证电动轮式小车驱动控制系统的稳定性提供参考。     

HBT60型混凝土拖泵三例故障的排除

1.在泵送过程中出现电机自动停机现象 对该拖泵进行检查时,发现主液压系统压力正常,而电流达200A以上(电机额定电流为140A).由此可推断,该故障是由电机过载而非负载过载而造成的.因主液压泵为恒功率变量泵,如果主液压泵恒功率调节过高会导致电机过载.     

IGBT并联均流分析

电力功率器件IGBT的并联应用是提高功率变换器电流处理能力的重要手段,IGBT并联支路均流与否是直接影响其实际工程应用关键性问题。从IGBT模块自身特性、驱动电路以及外围电路三个方面对均流特性的影响进行分析研究,给出了在实际并联应用中合理处理各影响因素后的实验波形,波形结果表明并联支路均流效果良好。     

一种功率电磁阀的自适应节能驱动电路

本文针对功率电磁阀在不同的环境温度下其静态电阻差异较大的特点,对电磁阀驱动电路进行合理设计和优化,实现启动瞬间对功率电磁阀静态电阻的检测,将检测的数据引入环路控制算法,通过主控制器进行计算分析,确定所需的驱动电压后,通过数模转换器向可调驱动电源电路输出参考电压,进而由可调驱动电源电路输出目标电压,配合恒流控制电路达到对功率电磁阀节能驱动的目的。     

IGBT模块键合损伤机理、演化规律及状态监测

探究绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块键合损伤机理、演化规律和状态监测方法是电力电子器件及系统可靠性研究的重要内容之一。首先,理论分析键合损伤及其演化趋势是键合线所受电动力与键合点所受剪切应力协同作用的结果,梳理键合损伤演化的正反馈过程;然后,仿真分析键合线、点的热-力场,定量研究键合损伤及其成因的演化规律,结果表明键合线电动力与键合点剪切应力既是键合损伤及其演化的诱因,又明显受到键合损伤的影响;再后,等效电路分析和试验研究基于栅极电压密勒平台高度和集电极电流的键合电阻监测方法;最后,提出风电IGBT键合电阻在线监测的局限性及关键问题的解决方案,设计在线监测程序,并提出基于键合电阻百分比增量的键合损伤五等级状态评估方法。     

基于UC2844的IGBT驱动电路设计

为解决中小功率容量的IGBT驱动问题,设计出以UC2844为核心控制器的驱动电路,包括驱动所需的隔离电源控制电路与功率电路、PWM信号处理等。对隔离电源的控制器应用方法、功率电路的关键器件设计及信号处理电路给出了详细解决方案,并通过计算机仿真验证其可行性。实验结果表明,设计方案满足中小型IGBT驱动的一般需求。     

中小功率晶体管芯片背面金属化的研制

中小功率晶体管芯片制造完成后,要封装成成品就必须制备集电极,而制备集电极则必须解决金属与半导体接触的问题。在一般情况下,金属和半导体接触会形成接触势垒,电流以不同方向流过接触处时将显示整流特性,这种附加的单向导电性将使晶体管不能正常工作。在器件制造过程中,要求金属与半导体不能存在整流效应,即电压——电流关系符合欧姆定律,这种接触称为欧姆接触。中小功率晶体管芯片背面金属化的目的就是使集电极形成良好的欧姆接触,经过背面金属化的芯片具有饱和压降(Vcesat)小、焊接可靠、易于实现自动化生产等优点。     

风电变流器中IGBT常见故障分析及应对措施

通过对风电变流器IGBT常见的各种故障进行具体分析,总结了故障电流、故障电压、过温的检测办法和出现这些故障的原因,通过对驱动电路的改进,避免了IGBT运行中的这些故障。