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.     

基于PSpice的IGBT功耗分析与仿真

针对大功率感应加热电源功率开关器件IGBT功耗大的特点,给出了3种RCD缓冲电路结构及参数设计,在PSpice仿真软件下对3种缓冲电路中的IGBT和缓冲电阻的功率损耗进行了仿真分析,给出了相应的仿真结果。仿真结果表明,I型缓冲电路的电能损耗大,缓冲电阻发热严重;II型缓冲电路对关断瞬态电压抑制效果好,但不能有效地控制大功率级别IGBT的瞬变电压;III型缓冲电路具有寄生电感较小的优点,可有效地抑制振荡和控制瞬变电压,适用于大功率级别IGBT工作场合。     

一种IGBT集电极电压测量电路的设计

由于大功率IGBT开通和关断集-射电压具有跨度大的特点,现有的大功率IGBT驱动检测电路无法同时实现宽范围、高精度的测量.为此提出了一种新的IGBT集电极开通和关断电压集成的测量电路.该电路通过电阻分压网络实现IGBT关断电压的测量;利用驱动信号来控制电流源向高压隔离二极管注入微小电流使其导通,并对此二极管误差进行补偿,实现IGBT导通饱和压降的精确测量.仿真和试验验证了设计电路的正确性和有效性,可为高压大功率IGBT高性能驱动器的研制奠定基础.     

感应加热电源的IGBT驱动保护系统设计

为提高感应加热电源的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)信号源与保护电路的稳定性,设计了应用于工业化低频大功率感应加热电源设备的IGBT驱动保护系统。系统整体采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)+数字信号处理(DSP)协同工作方案,由低频正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术控制,以脉冲变压器2ED300C17-S为IGBT保护电路的核心,设计了IGBT故障处理电路、退饱和检测电路与有源钳位电路等多种保护电路。对系统进行理论分析与Matlab/Simulink仿真,搭建了实物测试平台。试验结果表明,当工件加热到900℃时,逆变器输出功率参数与负载端功率参数达到大功率感应加热电源要求,且信号源输出稳定性高、保护电路响应时间快。该设计为相关工业化应用提供技术支持。     

大功率IGBT器件的参数化建模及分析

在大功率IGBT模块换流回路中,由于回路杂散电感和di/dt的共同作用,IGBT在开通和关断过程中会承受较大的电压和电流应力,增大了系统损耗和电磁干扰,降低了系统可靠性,严重影响系统的安全稳定运行。传统的分析方法由于缺乏准确且通用的IGBT模型,针对不同的换流回路和方案,需通过不断地试验测试和分析来进行优化设计,不仅成本较高、耗时,而且效率低。文章结合换流回路中杂散电感对IGBT开关特性影响的分析,利用伏安法实现对杂散电感参数的提取;根据IGBT数据手册,采用数据导入和曲线拟合的方式,实现IGBT参数化建模,并通过所建立的参数化模型进行仿真对比,验证了杂散电感参数提取方法的有效性和所建立参数化模型的准确性。最后,对样机试验和仿真测试进行对比分析,结果显示,二者电压基本吻合,下管电压尖峰实验值与仿真值的误差仅4 V,具有很好的一致性,这对复杂电路的仿真分析和后续实验数据预测与方法指导具有很大的帮助,在大功率IGBT模块的故障复现、失效分析和优化设计等方面具有十分重要的意义。     

大功率IGBT模块并联均流特性研究

大功率IGBT并联运行能够承受更高的负载电流,但是大功率IGBT并联设计时需要考虑静、动态均流问题。PSpice仿真分析表明,影响静态均流的主要因素是IGBT模块的饱和导通压降和集电极、发射极引线的等值电阻;影响动态均流的主要因素涉及驱动电路、IGBT器件参数和主电路布局。提出了IGBT并联均流的措施,分析了IGBT并...     

功率管高频驱动回路参数优化研究

高频、大功率一直是功率电路的发展方向。提高工作频率的主要方法,一是通过功率管的更新迭代,减小输入电容及增强其耐压、耐应力能力;二是适度增强驱动电路的驱动性能。通过分析功率管有源等效驱动回路,对驱动回路参数进行理想化建模、分析和仿真。在此基础上,提出在不改变功率管及驱动电压的情况下,通过优化驱动回路参数和提升驱动电路性能,提升驱动电路输出电流,减小驱动电路延时和完善驱动电路电磁兼容(EMC)设计的方法。该设计可有效提高功率管工作频率及其可靠性。选取Infineon的FS75R12KT3模块有源等效模型参数为例,进行PLECS仿真对比试验。试验结果表明,在保证驱动电路输出电流足够的前提下,相比传统驱动回路参数,优化的驱动回路参数可有效提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作频率,且在大功率工作条件下可靠性较高。该研究进一步拓宽了驱动电路的普适性。     

非理想条件下CCM模式Boost变换器的分析

本文以工作于电流连续模式下的Boost型变换器为例,根据能量守恒原理并用三端开关器件模型法建立了考虑电路元件的寄生效应以及开关元件的非理想开关特性时的大信号平均模型、DC和小信号电路模型.对寄生参数的存在给系统性能带来的影响进行了理论分析和仿真实验,分析与实验结果对进一步优化Boost型变换器性能具有很高的参考价值.     

大功率机电伺服系统关键驱动技术研究

10kW级的大功率机电伺服系统的电源电压达到500VDC,且对动态特性要求很高,在这种伺服系统中,高速大功率开关器件的可靠工作是实现系统功能的基本保证。本文在系统研究IGBT失效模式的基础上确定了基于M57962L的IGBT功率驱动电路设计。本文的研究工作解决了大功率机电伺服系统控制驱动器的驱动技术,切实提高了对功率器件的保护,提高了功率驱动电路的安全性,提高了控制驱动器的工作性能。     

基于变压器的功率器件驱动电路的研究

设计了一种基于变压器的功率器件通用驱动电路,详细分析了驱动对IGBT的开通与关断过程,并利用Saber软件对驱动电路进行了仿真。仿真结果表明,此驱动具有开关速度快、工作频率高、驱动能力强、防止误开通的特点。     

永磁同步电机驱动器开关电源系统的设计

水磁同步电机驱动器通常采采用四个相互独立的DC/DC变换器进行供电,增加了驱动控制系统的成夺和体积.本文采用降压斩波电路将电源电压变换至5V,一部分给驱动器中的有源器件进行供电,另一部分通过全桥式开关电源变换电路,生成四路相互隔离的商流电源,用于驱动三相桥式逆变器功率开关器件的通断.实验表明,当输入电源电压在8-30V...     

经纬仪伺服系统功率开关电源及控制系统设计

针对经纬仪伺服系统的直流电动机的特性设计了采用脉宽调制（PWM）控制芯片和集成功率模块（IPM）的功率开关电源,主电路拓扑为全桥变换电路,功率转换器件采用集成功率模块,简化了设计,同时还有输出短路、过流、过温以及欠压保护功能,大大提高其工作可靠性,并对控制电路和保护电路进行丁设计,其输出电压连续可调。可满足不同规格的直流力矩电动机电压要求l最后通过实验验证了系统设计的有效性。     

基于UC3842芯片的驱动电路设计

设计了一种新颖的基于ＵＣ３８４２芯片的功率开关器件驱动电路,此电路可以工作在任意占空比,具有高性能、低成本、保护功能强等优点,适用于功率开关器件ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＲ、ＩＧＢＴ的单管驱动。     

电流配比可调Buck并联电路变换器设计

本文主要在现有的Buck电路模块基础上,设计了一种实现输出电流可控和多路并联输出电流配比可调的Buck电路变换器。该系统由Buck驱动电路,供电电路,采样电路,控制电路构成。采用ARM公司STM32F407为主控制芯片产生控制驱动功率开关器件IGBT的PWM脉冲,对直流输入电压和各种不同类型的的直流负载实现电压电流双闭环PID算法控制。该系统输出电压闭环控制稳定,可以同时给多个负载进行供电,并且各路输出的电流的比例可调。仿真和实验结果验证了该项设计的稳定性和可行性。     

IGBT驱动电路模块化设计

IGBT功率开关器件应用广泛,本文针对可驱动不同等级IGBT模块的驱动电路进行了模块化设计.该驱动模块包括接口选择模块、功能选择模块、电源模块、驱动与保护模块以及功率补充模块.分析了各部分模块的内部电路原理及功能,并通过试验实现了各项功能,证明该模块设计的合理性.     

IGBT 与晶闸管在大功率斩波电路中的性能比较

IGBT 是近代新发展起来的全控型功率半导体器件,目前已广泛应用于变频调速、开关电源等电力电子领域。通过对 IGBT 工作特性的详细分析,总结了 IGBT 应用中的并联、驱动与隔离等问题,将 IGBT 与晶闸管应用在大功率斩波电路中的性能进行了详细分析和对比,指出了近期晶闸管在大功率斩波电路中的无可替代性。     

Switching performances of static induction thyristor with buried-gate structure

The switching characteristics of SITh are not only determined by the conductance modulation in channel between the gate regions,but also affected by the external gate driving circuit.The physical mechanism and behavior of switching process are studied deeply based on the fabrication practice of SITh.The dependence of switching performances of SITh on material,geometric structure and technological parameters are analytically discussed by using two-dimensional dynamical model firstly proposed in this paper.A series of optimum matching technological approaches have been developed for improving the switching characteristics of SITh.A versatile testing circuit is designed to get more accurate switching parameters and more stable switching-off process with lower power consumptions.The switching times ton and toff are reduced from 0.2μs and 1.2μs to 0.08μs and 1.0μs,respectively,and the dynamic dv/dt value of more than 1000 V/μs at switching-off is obtained.     

基于KA962的IGBT驱动电路设计

针对工业中IGBT驱动电路复杂、设计困难等情况,通过对KA962芯片的研究,使用其作为主要的驱动模块,设计了种方便、实用的IGBT驱动电路,并且说明了各部分电路的设计要求及作用.最终通过实验表明,这种驱动电路能够驱动相应的IGBT模块,并产生符合工作要求的波形,从而验证了本设计的可行性.