基于虚拟仪器的IGBT自动测试系统

设计了基于虚拟仪器的IGBT参数自动测试系统。针对IGBT不同的参数,设计了不同的测试电路,利用数据采集卡和示波器采集IGBT的各项参数,并在计算机上显示出来。采用LabVIEW软件作为系统开发工具,设计了完整的测试界面,能实现测试电路切换、测试参数采集和显示等功能。     

考虑功率循环的IGBT可靠性分析

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)在新能源汽车、新能源发电、电能传输等领域中得到了广泛应用,IGBT作为电力电子变换装置中的核心器件,其可靠性直接决定了整个系统的脆弱程度.因此如何计算出IGBT的寿命和可靠性对于研究整个电力电子系统的可靠性起关键性的作用.论文基于IGBT的物理失效模型,分析负载功率波动对IGBT可靠性的影响,提出了IGBT的可靠性分析流程.最后以1kW逆变器为例计算IGBT的B10寿命和可靠性,论文从理论分析、仿真验证了所提出方法的可行性.     

基于功率循环的动车组高级修IGBT模块剩余寿命研究

绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor,IGBT）模块是牵引变流器系统中最为薄弱的环节之一,其准确的寿命和可靠性评估对保障牵引变流器系统安全运行尤为重要。文章根据动车组全寿命周期评估需求,针对牵引变流器关键部件IGBT模块的高级修样品开展寿命研究。其首先研究了热应力对模块寿命消耗的影响,开展了IGBT模块功率循环试验;然后,结合试验结果,研究了在长期交变温度作用下热应力对IGBT模块寿命消耗的影响,分析了IGBT模块性能参数劣化趋势,并提供模型的建模数据;最后,推导了变流器中IGBT模块劣化表征与IGBT模块寿命的数学关系,并建立了IGBT模块寿命预测模型。文章通过试验获取了IGBT剩余寿命信息,对IGBT模块的剩余寿命进行评估,根据寿命特征分析手段找出了IGBT失效机理,从而为检修项点的完善和维修决策的制定提供了依据。     

采用IGBT的直流电机调速控制器

介绍直流电机调速控制器的原理及其系统构成.其主功率开关器件选用绝缘栅控双极型晶体管——IGBT.控制电路采用速度(或电压)、电流双环调节,采用TL494作为脉宽调制器以驱动IGBT,使新波频率高达18KHz缩小了系统体积,并使运行无噪音污染.本文重点分析了IGBT的控制和保护电路.     

新3D STEP文件和交互模型

正以加快IGBT系统的设计,所有SCALETMIGBT门极驱动器均有提供Power Integrations旗下子公司IGBT驱动器制造商CT-Concept Technologie GmbH布为其所有SCALETM-2 IGBT门极驱动器推出各自的3D STEP文件,以帮助设计者更快、更准确地进行新系统建模。该公司的3D交互模型包含在新的应用手册内。SCALETM-2 IGBT门极驱动器利用ASIC芯片组来减少元件数量并缩小尺     

三相四开关有源电力滤波器故障诊断研究

为解决三相四开关有源电力滤波器系统中IGBT开路故障诊断问题,提出了一种基于电压检测的IGBT开路故障诊断方法。该方法只需采集一个线电压信号,再结合系统控制器已经检测出的电流和IGBT开关信号,便可快速准确地诊断出故障并能确定故障位置。该方法适用于单管和多管的开路故障诊断。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可靠性。     

大功率压接式IGBT及其在脉冲强磁场发生器中的应用

在一些特殊的高压、大电流应用场所,若采用传统的模块式IGBT器件,会增加整个系统的结构复杂度及控制难度。为此,采用全压接技术研发了新型压接式IGBT器件并依此研制了一种大功率开关组件,其采用两串三并结构、由6只压接式IGBT组成,额定电压6 600 V,持续电流和可关断电流为20 k A,最长通态持续时间可达10 s。该组件已应用于多个领域,文中主要介绍其在脉冲强磁场发生器中的应用;为增强导通能力,对栅极电路进行优化设计,减少了组件中的IGBT数量并降低了IGBT关断过电压。仿真及现场运行结果显示,该IGBT功率开关组件性能良好,完全满足脉冲强磁场发生器对其的性能要求。     

减小IGBT模块功率损耗的研究和实现

研究影响IGBT功率损耗的相关因素,提出了降低IGBT功率损耗的设计方法,并在5kW光伏并网逆变器上实验,设计出了最合适的驱动门板电压、门板电阻和门极电容,使系统工作效率达到最大.     

高频窄脉冲工况下IGBT瞬时热场的有限元分析

为了优化大功率开关电源的散热系统,采用有限元软件分析高频窄脉冲工况下IGBT瞬时温度波动情况,利用散热系统模型,对热场分布及边界条件做数值分析;在ANSYS环境下,建立了IGBT三维有限元模型,对其瞬态热场的分布与变化规律、影响散热效率的因素进行了仿真分析,并对冷却水流速、散热器几何尺寸、IGBT布局做了优化设计,得到效率最优的散热系统设计方案,并应用于自主研发的150kW金属表面处理脉冲电源设备中,为系统优化提供了依据.     

矿井主通风机变频调速系统技术改造

针对目前煤矿主通风机存在风量实际需求与风机工作不匹配、启动电流冲击大等缺点,文章提出了一种采用IGBT直接串联变频器技术对煤矿主通风机高压电动机驱动系统进行变频调速技术改造的方案,介绍了IGBT直接串联高压变频器的基本构成、功能,给出了由IGBT直接串联高压变频器构成的变频调速系统主电路的几种常用结构形式和基本组成。实际应用表明,采用该方案后,实现了矿井主通风机的软启动和风量无级调节,提高了主通风机运行效率、运行稳定性和自动化程度。     

航空变流器功率因数校正的仿真研究

介绍了航空电源系统中谐波污染问题、谐波抑制技术的研究现状及发展趋势,分析了三相整流电路中的谐波和无功功率,完成了滤波模式对三相整流电路PF和THD影响的仿真研究,完成了正激DC/DC变换器拓扑对整流系统PF值及THD影响的仿真研究。仿真结果表明,合理设置输入输出滤波器可有效抑制三相整流电路的谐波,提高功率因数;双路并联双管正激DC/DC变换器可消除开关频率附近的谐波,同时减小功率管的应力。     

一种新型超声波塑焊电源的研制

介绍了超声换能器的基本性质、主电路的原理，采用新型的基于DDS-PLL技术的复合频率跟踪策略，实现逆变输出功率因数接近为1，以IGBT功率器件构成的全桥移相功率控制方式，实现输出功率可进行调节，同时系统具有各种保护功能。试验证明，所研制的用于功率超声塑焊的智能化电源，能实现频率快速、准确地自动跟踪，而且工作性能稳定可靠，输出功率调节方便，具有效率高、实用性强等特点。     

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。     

并联有源电力滤波器保护的关键技术研究

针对并联有源电力滤波器在运行过程中会多次出现IGBT爆炸的问题,经过实验分析了IGBT的过电压形成过程。鉴于IGBT的关断时间极短,连接导线上寄生的微小杂散电感在高频开关的作用下会产生尖峰过电压,并与原有电压叠加,从而对IGBT的安全构成威胁[1]。文中为设计的100kV·A并联有源电力滤波器所选择的IGBT模块设计了一种缓冲电路,从而解决了IGBT模块爆炸的问题,保证了并联有源电力滤波器的安全运行。     

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。     

矿用变频器功率器件选型及其驱动保护设计

分析了煤矿井下设备对变频器功率器件IGBT的需求和在IGBT选型时需要考虑的电气参数,介绍了基于2SD315模块的IGBT驱动保护电路的设计。实际应用表明,采用文中介绍的方法选用的IGBT和设计的驱动保护电路后,变频器运行稳定,IGBT驱动有效,保护完善。     

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。     

等离子体荷电喷雾逆变电源的研究

依据等离子体荷电喷雾的特点,以IGBT为核心器件,设计了脉宽调制型(PWM)15kHz高压逆变电源,介绍了逆变电源主回路、PWM控制电路及过流保护回路。试验结果表明:在喷雾中使用等离子体技术,不仅喷雾的特性达到了改善,而且还增加了雾滴的荷电数量。     

一种基于变频控制的新型电动机电源设计

为了解决传统直线驱动装置采用旋转电机通过中间转换装置转换为直线运动，而带来的损耗大等诸多问题，直线电动机应运而生。本文主要研究了一种新型脉冲变频控制型直线电动机电源。脉冲驱动电路通过单片机控制电路以IGBT桥式电路为核心，采用绝缘栅双极型晶体管，并可以通过键盘控制脉冲的脉宽和周期，以达到变频的目的，根据选用的IGBT，驱动电路设计时又考虑了过压、过流保护电路。     

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。