背靠背三电平共层叠母排IGBT耦合过压分析

电磁瞬态过程是大容量电力电子系统设计和分析的关键。对于单个逆变器,某一时刻只能存在一种换流暂态过程。当多个逆变器在同一个母排上时,会存在一定的电磁耦合影响,对功率器件的安全运行造成一定的影响。以背靠背二极管中点箝位(DNPC)三电平共层叠母排为研究对象,采用部分单元等效电路(PEEC)方法,建立了母排的等效电路。首次分析了整流器和逆变器两回路功率器件的过压耦合问题。实验验证了分析的正确性,对于背靠背多逆变器共用母排的设计及IGBT可靠性分析具有一定的理论指导意义。     

大功率IGBT智能门极驱动光纤通信方法研究

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)门极驱动技术作为连接功率器件和低压控制电路的纽带,对变流器的可靠运行起着至关重要的作用。针对大功率IGBT状态监测和健康管理需求,提出一种适用于大功率IGBT智能门极驱动光纤数据通信协议架构及编码方法。基于该协议不但可以实现IGBT开关控制,还可以实现控制器与门极驱动板的双向数据交互,为IGBT主动门极控制和在线状态监测提供了一条信息高速公路,实验验证了该编码协议的有效性,对大功率IGBT的高可靠应用及健康管理具有重要意义。     

新型铝合金感应加热电源梯度加热的拓扑研究

在铝合金挤压成形生产过程中,通过铝合金的等温挤压实现出口温度恒定是保证力学性能和组织结构稳定性的关键技术.提出了一种新型的感应加热拓扑结构,将LLC谐振结构应用于铝合金感应加热电源中,对感应加热逆变器单独控制,实现对LLC负载恒频调功,完成铝合金锭坯的梯度加热.实验和仿真结果表明,系统可以满足铝合金型材在挤压机出口处的温度稳定.     

适用于三电平逆变器低调制比区域的双极性载波脉宽调制策略研究

当三电平逆变器工作在低调制比区域时,窄脉冲对输出电压的畸变影响尤其显著,甚至会导致逆变器运行不可控,而传统空间矢量脉宽调制策略(spacevectorPWM,SVPWM)在低调制比区域存在窄脉冲。针对以上问题,该文首先分析传统SVPWM产生窄脉冲的原因,然后设计可抑制窄脉冲的双极性SVPWM。在此基础上,为更方便的实现双极性SVPWM,推导双极性SVPWM的等效双调制波表达式。通过制定双调制波与三角载波的比较规则,进一步提出双极性载波脉宽调制策略(bipolarcarrier-basedPWM,BCBPWM),并为其设计中点电压平衡控制和死区补偿方法。最后,分析BCBPWM的脉宽特性、中点电压波动、谐波性能和直流电压利用率。仿真和实验结果证明,相较传统SVPWM,BCBPWM可在低调制比区域完全消除窄脉冲、提升电流谐波性能,其可以控制中点电压平衡并具备计算简单、实现方便的优势。