单片机控制脉冲TIG焊设备斩波电路研究

采用时代逆变为前级恒流源,选用绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为斩波电路的开关管。控制电路以8位高性能单片机AT89C2051为核心,对整个电源进行实时精确控制。产生的脉冲信号,再经IGBT专用驱动模块2SD315AI-33进行功率放大触发IGBT,以实现功率的输出。通过调试和试验,测出了一系列的波形,并对这些波形进行分析。试验表明,该逆变电源的主电路和控制系统设计合理,运行可靠,实现了脉冲TIG焊功能。     

脉冲电化学光整加工电源的设计

根据脉冲电化学光整加工PECM工艺需要大功率、窄脉宽、高频率电源的这一特殊要求,以绝缘栅极双极晶体管IGBT为主控元件设计了一种高频脉冲加工电源.重点介绍了其主电路以及IGBT的驱动保护电路的设计方法.实验结果表明,这种高频脉冲电源在高频、窄脉宽、大功率等方面均能满足该工艺的要求.     

电动汽车用开关磁阻电机驱动系统的设计

设计了一种电动汽车用开关磁阻电机的驱动系统,论述了基于M57962L的IGBT驱动电路和电动汽车控制系统用开关电源的设计。实验结果表明,所设计的IGBT驱动电路驱动信号波形理想,可快速有效地开通关断IGBT;系统供电电源输出电压纹波小,工作稳定。     

一种IGBT驱动电路及保护的优化和研制

研制了一种针对大功率IGBT的驱动电路.对IGBT驱动电阻的位置进行了讨论,提出了一种新的IGBT开通、关断速度控制方式.驱动电路自身集成了开关电源.实验验证了该电路的各种功能,并给出了实验波形.     

高频脉冲电解加工电源的研制

近些年研究发现脉冲电流电解加工比起直流电解加工有更高的加工精度,为此研制了一套以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为斩波元件的全桥逆变高频脉冲电解加工电源。详述了电源的总体结构、全桥逆变电路、以SG3525A为PWM(脉冲宽度调制)控制芯片的脉冲信号发生电路及调节电路和IGBT驱动电路的原理和过程。提出了一种使用大容量IGBT作为泄流元件的快速短路保护系统。该电源可输出占空比可调,频率达40kHz,最大为2kA的脉冲电流,输出波形稳定、不失真。     

运用PWM技术对直流电机转速的控制

设计了一种通过控制直流电机端电压的方法来控制直流电机转速的装置。并对UPS电源、PWM的驱动电路、单片机产生PWM波形的原理及其电源电路、PWM驱动电路进行了介绍,给出了电源的电路图、驱动电路的电路图和单片机产生PWM波形的程序。在调试结束后,经测试,电源、驱动电路、PWM波形达到了预期的指标,并成功进行了调速实验。     

基于DSP控制的三相逆变电源设计

提出了由整流模块,逆变模块和控制模块三部分组成的逆变电源系统.采用数字信号处理器(DSP)对电源系统进行全数字控制,透过改变PWM波形的脉冲宽度和调制周期可以达到调压和变频的目的.采用功率MOSFET和IGBT专用驱动芯片IR2136驱动三相桥式逆变电路,取代了传统的模拟驱动电路和模块化桥臂电路设计,降低了开发成本,并融合了多元化的保护功能使逆变电源系统的驱动电路变得简单可靠.     

城市轨道交通直流PWM电源的研制

旨在通过PWM（脉冲宽度调制）,解决城市轨道交通接触网电压的波幅较大和波形畸变严重的问题,并将交流整流成直流;通过PWM,调节电源电路输出脉冲的占空比,控制IGBT主回路的电压,以实现PWM稳定电压的目的。本文研制出1种通用的轨道交通直流PWM电源,其电路包括主电路及控制电路,设计出PCB（印制电路板）并进行试验。试验结果表明,该电源具有稳定和调节电压的功能,达到了电源优质化的目的。     

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。     

介电泳抛光专用高压可调电源的研制

针对介电泳抛光对电源电压、频率、波形有特殊要求这一问题,对电源的信号发生电路,信号放大电路,直流升压电路,光耦及逆变电路等方面进行了研究和归纳,研制了一套适用于介电泳抛光的专用高压可调电源。通过直流升压电路为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)逆变电路提供了电压,单片机通过IGBT光耦驱动来控制IGBT模块的开关状态,最终将逆变电路中负载电阻两端的电压并联到抛光机上、下盘的电极。利用介电泳抛光加工与传统抛光加工的对比实验对高压可调电源进行测试。研究结果表明,电源各项指标均达到设计要求,且使用该电源的介电泳抛光材料去除率提升了15.5%,验证了这种高压可调电源原理的可行性及工程应用价值。     

有源电力滤波器故障诊断系统的设计

针对有源电力滤波器APF（active power filter）中IGBT故障监测的问题,对IGBT及其驱动模块的故障进行了分析,对故障特征与故障检测电路进行了研究,设计了一种基于LabVIEW的故障诊断系统.通过对APF故障特征的归纳,设计了IGBT及其驱动模块的故障检测电路,并将IGBT故障运行与正常运行的时序图进行了对比分析,最后利用LabVIEW上位机对APF故障诊断系统进行了测试.实验结果表明,该诊断系统能对APF故障进行检测,并可有效识别IGBT故障的位置.     

高精度PWM稳压电源控制电路的设计

设计了一种新型的开关稳压电源,采用晶闸管全控整流和IGBT逆变器,给出了基于TL494的控制电路和保护电路,具有调压范围宽,输出电流大,稳压精度高,控制性能优良的特点。     

SiC MOSFET在Buck变换器中的应用

第三代功率半导体器件碳化硅MOSFET具有开关速度快、宽禁带、低功耗、导通电阻小、工作频率高和工作温度高等优点,已成为高温、高压、高频等特殊场合的理想器件。该文设计了一种SiC MOSFET的驱动电路,利用软件PSpice仿真测试SiC MOSFET的开关特性,以及驱动电阻对SiC MOSFET的影响。搭建Buck实验电路,测试SiC MOSFET和Si IGBT两种功率器件不同占空比对应的负载电压,以及不同的输入电压和开关频率对应功率器件的壳温。实验结果表明SiC MOSFET比Si IGBT开关速度快、开关损耗小以及负载电压误差小。     

基于L297的两相步进电机驱动器

L297是一种适用于两相步进电机控制的专用芯片。利用L297芯片设计了一种两相步进电机驱动器,给出了该驱动器的驱动电路,并分析了其驱动特性。该驱动器可实现全步、半步控制驱动,具有大功率、斩波驱动、恒力矩、高可靠性等优点,可用于较大功率的机电设备中。     

基于FFT和神经网络的APF故障诊断方法

针对有源电力滤波器APF（active power filter）逆变器中IGBT易发生故障的问题,对APF中IGBT开路故障的仿真、故障分类、特征提取、故障诊断等方面进行了研究.对IGBT开路故障与故障特征进行了分析,提出了一种基于快速傅里叶变换（FFT）和神经网络的APF故障诊断方法,用FFT提取的故障特征向量来训练神经网络,并将训练好的神经网络诊断系统对IGBT开路故障进行了测试.实验结果表明,该诊断方法能用于APF运行状态监测,并可快速有效地识别IGBT故障位置.     

一种多功能数字交流伺服控制系统设计与应用

介绍了一种多功能数字交流伺服控制系统的软硬件设计方案,其控制核心采用数字信号处理器(DSP)及带有短路保护的IGBT逆变桥驱动电路,带有模拟和数字多个输入接口,并阐述了其外围电路和伺服电机控制模块的设计原理。为降低各种工作模式下各过程控制模块之间的耦合,系统软件采用层次式有限状态机(HFSM)构建。通过对该系统在工业缝纫机驱动控制上的应用,表明方案可行且效果良好。     

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。     

IGBT超音频加热电源数字化控制的研究

感应加热电源利用电磁感应原理具有加热效率高、速度快等优点。本文提出了一种IGBT超音频感应电源控制电路的设计方案,利用成熟的中频电源控制电路,对逆变和保护部分作了改进,实现了IGBT器件的触发和保护功能,试验结果表明,设计方案简单有效．     

IGBT逆变式刷镀电源的研制

本文在实验的基础上研制了一台IGBT逆变式刷镀电源,并利用PSPICE电路仿真系统对电源的主电路、控制电路进行了分析,使电路结构、参数更加合理可靠,保证了电源的工作可靠性和良好的工艺性能,为电刷镀技术提供了新的可靠设备。     

IGBT栅极驱动技术探讨

绝缘栅双极二级管(IGBT)作为一种可控开关,获得了广泛应用.IGBT的栅极驱动技术是其应用的一个重要方面.在本文中着重讨论了IGBT栅极驱动及保护的基本问题,并介绍了几个新的应用实例.