一种可变门极电阻的大功率IGBT驱动

通过分析大功率IGBT寄生参数及主功率回路寄生参数对IGBT驱动的影响,提出了一种基于可变门板电阻的驱动电路,提高了驱动模块的产品兼容性,实现了驱动器对IGBT开关特性的精确控制,有效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,并进行仿真分析;通过搭建实物平台进行了双脉冲实验.仿真和实验结果表明,该驱动电路具有可行性.     

矿用变频器IGBT尖峰电压抑制的协调优化方法

目前常用优化母排结构参数、改变栅极驱动电阻、设计吸收电路等方法抑制因杂散电感引起的矿用变频器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)尖峰电压,但现有研究未揭示各方法之间的协调统一关系及协调优化准则。针对该问题,以BPJ5-630-1140型矿用四象限变频器为研究对象,在分析杂散电感对IGBT电-热性能影响的基础上,提出了IGBT尖峰电压抑制的协调优化方法：(1)分析母排结构参数、栅极驱动电阻对IGBT尖峰电压和功率损耗的影响,结果表明,随着交流母排长度增大、宽度减小,IGBT尖峰电压和功率损耗均增大;随着栅极驱动电阻增大,IGBT尖峰电压减小,功率损耗增大。(2)设计二极管钳位式吸收电路,通过试验验证了该电路可降低IGBT尖峰电压和功率损耗。(3)考虑到交流母排宽度对IGBT布局和散热性能无影响,选择栅极驱动电阻和交流母排长度为决策变量,采用BP神经网络-带精英策略的非支配排序遗传算法(BP-NSGAⅡ)实现IGBT尖峰电压、最高结温及散热器表面最高温度的多目标极值寻优。试验结果表明：在散热器表面最高温度为55～65℃、IGBT最高结温为74～80℃时,IGBT尖峰电压最小值为1 861 V,...     

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.     

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.     

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.     

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。     

基于功率吸收原理的高速电磁阀驱动方法

高压共轨柴油机依赖于高速电磁阀实现燃油喷射射的柔性控制，本方法提出了一种基于功率吸收原理的电磁阀驱动电路，能迅速实现电磁阀磁场能的加载和卸载，从而高效快速地实现了高速电磁阀的驱动与控制，仿真计算表明这一方法能明显提高驱动电路的工作效率，降低驱动电路的热损耗，解决了功率器件的散热问题，并且有利于抑制电压尖峰，减少电磁污染。     

瞬变电磁测井低压大功率发射电路设计

基于瞬变电磁法的过套管电阻率测井技术要求发射电路提供大功率发射信号,且发射信号能穿透套管。因此,必须在套管外侧建立电磁环境,然后测量地层二次场信号以获取电阻率信息。为满足大功率发射需求,分别选取大功率、低导通内阻的三极管和MOS管器件进行发射电路的设计,并接入放置在钢套管内的大功率发射线圈进行发射测试。发射电路中采用放电电阻对发射线圈存储的无用功进行功率消耗,放电电阻的存在使得在发射停止时刻发射线圈尖峰电压幅值非常大,因此试验中低压直流发射电源最大值为10 V。在信号发射过程中,随着发射电源电压幅值逐渐增加,发射过程线圈两端的电压值随之逐渐增加,使得发射功率也逐渐增加。通过试验,获得了发射线圈两端电压值和发射电源电压值的线性关系;验证了在低压发射电源条件下,通过提升三极管发射电路和MOS管发射电路的电源电压,实现大功率电磁信号的发射。     

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。     

一种新型PWM逆变器吸收电路

针对传统开关管吸收电路(RCD)存在自身消耗能量大,造成开关管温升加快,使用寿命降低等问题,提出了一种新型无源无损软开关吸收电路(Lossless Passive Soft-switching Snubber,LPSSS),解决了传统吸收电路自身的能量损耗,同时实现了能量回收。理论分析了逆变电路中IGBT关断过程中过电压产生的原因,以及RCD型吸收电路和新型LPSSS电路的工作原理。通过LPSSS吸收电路在逆变器中的分析可知LPSSS电路在IGBT关断过程中对浪涌电压dv/dt的有效抑制,同时最大程度地降低了吸收电路的能量损耗,实现了能量反馈,提高了能量转换效率。仿真分析表明,开关管的过电压降到了5.2%左右,验证了LPSSS电路的有效性和适用性。