电磁搅拌器变频电源IGBT驱动电路设计和应用

IGBT驱动电路的设计和应用是电磁搅拌器变频电源长期可靠稳定运行的前提条件.采用国产智能IGBT驱动核2FSC0435,以驱动英飞凌公司的IGBT为例,设计一种应用于电磁搅拌器变频电源中逆变部分的IGBT驱动电路.与传统的IGBT驱动电路相比,该驱动电路输出驱动功率大,且具备完善的IGBT过流保护、IGBT的集电极-发射极之间过压保护功能,还带有智能故障管理系统,能够针对不同的故障种类输出不同信号形式的故障信号.实验和应用结果表明,该驱动电路能够满足该专用变频电源中IGBT驱动所要求的各项特需性能.     

基于IGBT串联运行的动态均压研究

绝缘栅双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)串联运行易于实现IGBT的扩容,但同时也带来了不均压的问题。设计了以L,R为感性负载的实验电路,采用仿真软件PSpiee仿真分析出IGBT串联运行时动态不均压原因是吸收电路参数不一致、门极驱动信号延时不同、门极驱动电路参数不一致引起的。并提出了IGBT串联运行动态均压措施(选同型号IGBT、吸收电路参数与结构一致、门极驱动信号同步、门极电路参数一致)。     

一种新电路在IGBT串联技术中的应用

动态均压是IGBT串联技术的关键.在分析和研究国内外多种1GBT串联均压电路和均压方法的基础上,采用一种结构简单、控制容易的辅助均压电路对IGBT进行均压,并对其工作机珲进行了说明.通过软件Pspice进行仿真,从理论上论证在IGBT串联中辅助均压的可行性.最后,通过试验验证该电路在IGBT串联电路均压的有效性.仿真和实验表明,该电路能够有效地使串入电路中的IGBT实现均压,给工程应用提供了一种IGBT串联的均压方法.     

基于PVI的IGBT串联驱动及均压措施研究

提出了一种高压IGBT串联用隔离驱动及其均压方法.简要介绍了光压隔离器(Photo Voltaic Insulator,简称PVI)的工作原理及参数,给出了采用PVI的串联IGBT隔离驱动电路及工作原理,详细阐述了采用PMOSFET的高压IGBT串联均压方法.最后,给出了上述PVI隔离驱动电路和PMOSFET均压方法在以双IGBT串联为调整管的高压恒流源中的均压效果,经实际测试其均压误差小于2%.     

基于C8051F500的开关磁阻电动机控制系统设计

以汽车级微控制器C8051F500作为主控芯片,结合三相中、大功率开关磁阻电动机进行系统设计.主电路采用IGBT构成的不对称半桥型电路,驱动电路采用低成本的、具有退饱和过流保护功能的PC929驱动器,采用电流斩波和变角度位置控制相结合的控制方式,系统获得了良好的运行性能,最后给出了实验结果.     

交流电传动车辆的变频器

概要介绍国外交流电传动车辆水平.对牵引用IGBT变频器与GTO变频器进行分析比较.论述IGBT变频器二种主电路方案,并就我国新研制变频调速车,提出应选用IGBT变频器的对策建议.     

一种中大功率IGBT数字驱动器设计

目前工程中使用的中大功率IGBT驱动器大都采用模拟电路实现的无源电阻性门极控制方案.针对这些驱动器产品存在的缺陷,提出以FPGA为核心,利用数字技术实现可分级控制的有源门极驱动方案,并论述了该数字驱动器的结构及各部分的工作原理与作用.该驱动器能利用全面的IGBT状态检测电路、多路故障检测和保护电路,使IGBT开关过程得...     

感应加热电源中IGBT并联控制方式研究

在感应加热电源中采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)并联扩容时,有并行控制和分时控制两种控制方式,前者已被广泛采用,而后者很少提及.分析表明,采用分时控制不仅能彻底解决并行控制所无法解决的并联IGBT间的电流分配不均衡问题,还能减小IGBT的损耗,提高电源输出功率.给出了采用分时控制时IGBT的工作频率及电流容量选取原则.以半桥串联谐振电路为试验平台,CM75DY-24H为测试对象进行了试验.当输入功率为6 kW时,采用并行控制的输出功率约为采用分时控制的92%,实验结果验证了理论分析的正确性.     

无位置传感器电子换相直流电机变频调速设计

介绍了一种基于单片机的无位置传感器无刷直流电机调速系统.该系统以80C1 96MC单片机为核心,并外加输入和输出电路,主回路功率开关器件采用IGBT,实现了PWM桥式调制方式的电机数字控制.     

一种适应于动调试验线路的谐波消除电源

为改善中车青岛四方10 kV/25 kV电气化铁路动调试验线路中存在的负序、谐波及负荷冲击等电能质量问题,顺应以复兴号及和谐号为代表的重载化、高速化机车负荷的潮流特性,提出了一种基于制动能量消纳模块和三相-单相变换的新型谐波消除电源(BECM&TSC-HES).该电源方案由18套供电单元采用级联方式构成,每套供电单元中整流侧采用基于移相整流变压器的不可控整流电路,逆变侧采用基于IGBT模块的H桥级联逆变电路,同时直流侧配有基于刹车电阻的制动能量消纳电路.试验结果充分证实了系统的有效性及正确性.     

级联功率单元IGBT的驱动与保护研究

IGBT驱动保护方式直接关系到IGBT寿命、输出波形畸变率、甚至包括系统可靠性与稳定性.目的在于研究功率单元IGBT的驱动与保护,为此首先分析了各种驱动方案的优缺点,然后确定了IGBT驱动保护方案,接着根据IGBT工作特点,选用2SD315A作为驱动保护元件进行设计,最后将此方法应用到实践中,经过长时间运行验证,该电路可以满足使用要求.     

一种IGBT的实用驱动电路

给出了一种ＩＧＢＴ的驱动电路,采用脉冲变压器耦合隔离与高频调制技术,驱动侧无需单独电源,传递信号的占空化可在大范围变化。     

单相SVPWM窄脉冲的消除研究

在分析单相电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理以及窄脉冲对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的危害的基础上,针对脉宽调制中产生的驱动窄脉冲与关断窄脉冲使IGBT或体二极管在未完全开通时又立刻关断的过程中,器件产生关断电压尖峰和振荡,使得功率开关器件损坏以及在变流中引起的输出波形畸变等问题,通过对调制度M设计的方法,来控制产生的触发驱动脉冲的宽度,达到限制和消除窄脉冲的出现.最后通过Matlab仿真验证了此方法可以使开关器件躲过允许的窄脉冲,增加了电路安全运行的可靠性.     

一种车用IGBT开关过电压保护电路设计

对车用IGBT的驱动电路与关断保护电路的原理进行分析,提出一种新的开关过电压保护电路,通过驱动电路与保护电路进行配合达到对动态的电压上升的控制,最终稳定地驱动IGBT并保护IGBT不会因过压而损坏.通过在PSpice中建立仿真原理图并进行仿真,由仿真结果证实了该电路可以有效抑制IGBT关断过程中产生过电压,保护IGBT...     

高压IGBT在di/dt缓冲电路中的短路特性

di/dt缓冲电路中较高的开通电感使IGBT短路特性在两种短路模式下有明显的不同,由于短路开通时集电极-发射极电压的急剧减小,IGBT短路模式一中的特性变得格外重要,而且还引起VCE变陡峭的去饱和过程。本文描述了该失效模式中IGBT特性,并给出了快速检测这种失效的两种备选方案。利用大面积高压压封IGBT模块及单IGBT芯片进行验证测试。     

基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压新方法

为解决由器件驱动信号不一致引起的多个IGBT串联电压不均衡问题,以实现串联IGBT在大功率高电压场合中的应用,笔者结合功率侧和栅极侧IGBT串联均压辅助电路的优点,提出一种基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压辅助电路,并对其工作原理进行了论述。然后,建立IGBT串联仿真电路,对不带和带该均压辅助电路两种情况进行仿真。仿真结果表明,该均压辅助电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制IGBT驱动信号不一致造成的电压不均衡,而且能够有效防止过电压的发生,确保了IGBT串联的安全运行。     

基于DSP的全数字IGBT弧焊逆变电源设计

设计了基于DSP的全数字IGBT弧焊逆变器,给出了IGD515EI的应用电路和软件流程图,分析了关机损坏现象,提出了解决方案。     

同步加速器二极磁铁电源的研究

提出了一种基于晶闸管相控整流器和IGBT脉宽调制的(PWM)变换器技术的同步加速器二极磁铁电源设计方案,分析了其工作原理。试验结果表明,该方案满足了CSR同步加速器二极磁铁对电源的极高要求。     

牵引变流器中6500 V场终止IGBT的物理场仿真研究

绝缘栅双极性晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)凭借其优异的载流和抗压能力,在牵引变流器中得到了广泛的应用.通过仿真研究了解其动态特性,对于保障其自身和系统的运行稳定性和可靠性具有重要意义.针对牵引变流器用大功率IGBT封装模块,在分析IGBT工作原理和特性的基础上,充分...     

混合式直流断路器IGBT关断能力提升技术研究

混合式高压直流断路器主要由快速机械开关和电力电子器件构成,主要依靠快速机械开关承载电流,通过电力电子器件开断和关合电流,为基于MMC柔性直流输电提供直流侧短路保护。但是直流断路器分断电流大,远远高于IGBT常规分断能力。文中根据直流断路器IGBT的特殊工作条件和电气应力,分析影响IGBT关断能力提升的影响因素,分别从降低IGBT导通损耗、关断损耗和抑制IGBT关断过电压等3个方面提升IGBT的可关断电流能力。文中首先仿真不同回路参数对IGBT损耗的影响,通过优化IGBT退饱和能力和关断过程暂态特性,降低关断损耗,最终完成IGBT结温仿真校核。同时通过研究IGBT关断过电压的影响因素,仿真不同回路参数对IGBT过电压的影响,提出抑制IGBT的关断暂态过电压的具体方法。研制50 kV转移支路阀组,搭建试验平台,完成26 kA的大电流开断,IGBT稳态损耗和暂态损耗都得到有效控制,相关技术和研制设备已经应用张北工程±535 kV混合式高压直流断路器项目,具有十分重要的工程意义。