IGBT器件的一种失效模式及其克服方法

由ＩＧＢＴ器件组成的大功率桥式振荡电路的导通瞬间，如果驱动保护设置不合理，就会有一个十分尖锐的电流峰．结合ＩＧＢＴ器件结构，分析了造成该电流峰的原因，理论分析的结果与实验测试值相吻合．通过改进ＩＧＢＴ器件的驱动电路提出了消除电流尖峰的方法     

IGBT器件的一种失效模式及其克服方法

由ＩＧＢＴ器件组成的大功率桥式振荡电路的导通瞬间，如何驱支保护设置不合理，就会有个十分尖锐的电流峰，结合ＩＧＢＴ器件结构，分析了造成该电荷流峰的原因，理论分析结果与实验测试值相吻合，通过改进ＩＧＢＴ器件的驱动电路提出了消除电在尖峰的方法。     

基于RB-IGBT的矩阵变换器中杂散电感的影响与优化

主电路杂散电感是影响矩阵变换器开关器件可靠运行和整体性能的重要因素。该文对基于逆阻型IGBT(RBIGBT)的矩阵变换器中杂散电感和吸收电容的影响进行分析,并由此研究主电路结构优化设计方法。首先分析了杂散电感及吸收电容对矩阵变换器中双向开关器件关断暂态过程的影响,给出了吸收电容引起矩阵变换器波形畸变的原因。基于RB-IGBT行为模型的仿真结果表明,矩阵变换器主电路杂散电感及吸收电容对双向开关换流暂态各个阶段持续时间及尖峰电压的影响并不相同。然后提出一种减小换流回路杂散电感的主电路连线与器件布局优化设计方法,归纳分析了基本设计原则,并以此构建了基于RB-IGBT的矩阵变换器样机实验平台。该样机平台下的单管多脉冲测试实验结果表明,不同换流回路下的开关器件关断电压尖峰最大值为375V。通过对比主电路结构优化前后所测输出电流波形及谐波频谱可知,经过主电路结构优化设计后的样机平台在保证系统运行可靠的同时能获得更高的波形质量。     

ZＸ-315逆变弧焊电源可靠性设计

提出了提高ＩＧＢＴ控制的ＺＸ－３１５逆变弧焊电源可靠性的措施：主电路与驱动线路电隔离；设定空载电压、短路电流、过流过压情况下关断驱动脉冲。采用该措施，可保证ＩＧＢＴ在完全导流及彻底关断两种极限状态下工作，避免由于误导通使ＩＧＢＴ在半导通状态下工作以及过压或过流而造成的损坏。     

大功率高压输入的IGBT高频直-直变换器

在高频高压输入的情况下,开关器件绝缘门极双极晶体管（ＩＧＢＴ）的耐压不能满足要求．文中论述了一种逆变单元串联的结构,它将输入的高电压分成几部分,每一部分有一个ＤＣＡＣ逆变器．此时,ＩＧＢＴ的工作电压等于各部分电压．为了提高输出功率,输出整流二极管通常并联连接,变压器的副边漏电感作为二极管的均流电感．并分析了高压输入的大功率ＤＣＤＣ逆变器的工作情况,同时给出了模拟结果和实验结果．     

IGBT驱动电路的应用与改进技术

对ＩＧＢＴ驱动电路特性进行了详细分析,就ＥＸＢ８４０／８４１提出了应用和改进技术,在逆变焊机中得到了成功应用。     

高压大容量链式STATCOM中IEGT功率模块的仿真分析

为了提高链式STATCOM的运行性能和可靠性,针对用于高压大容量STATCOM链节中的新型大功率器件IEGT功率模块进行仿真研究。依据生产厂家所给的典型IEGT导通特性曲线,采用线性插值方法,分析了工程中设备实际运行温度的IEGT导通特性;建立了IEGT功能模型。根据实际工程设计参数对带有缓冲电路的IEGT功率模块进行了仿真分析,讨论缓冲电路参数变化的影响。结果表明,功率模块缓冲电路中电容和电感参数变化对IEGT关断电压尖峰影响大,电阻增大尖峰的峰值明显增大,而出现尖峰的时间基本不变,这一结果可以作为STATCON工程设计中器件选用和缓冲参数优化设计的参考。     

IGBT1kW逆变电源的设计与实现

设计与实现了以ＩＧＢＴ为开关器件的ＰｗＭｌｋＷ逆变电源，同时对逆变电源的主回路、控制回路、驱动和保护电路等的工作原理做了介绍。最后给出逆变器的实测性能指标。     

GTO最大可关断能力识别

最大可关断阳极电流标志着可关断晶闸管（ＧＴＯ）的最大阳极电流关断能力和反向偏置安全区的电流极限值．尖峰电压的变化量随阳极可关断电流增加而近似线性地减小，利用这一特性可识别ＧＴＯ电流关断能力的极限值     

核磁共振找水仪发射机主回路的设计与仿真

为保证核磁共振找水仪的发射机主回路发射大功率电流,加大探测地下淡水资源的深度,针对发射机主回路在运行中产生的瞬态电压和浪涌电流问题,对几种典型缓冲电路进行了分析与计算.通过仿真实验,确定了发射机主回路的缓冲电路和快速关断电路关键器件的最佳参数.使IGBT(Isolation Gate Bipolar Transistor)的C、E两端瞬态电压尖峰降低了150 V,IGBT的电流不超过发射机所能发射的最大电流(最高电流为400 A).从而保证了IGBT的C、E两端电压平稳;保证大功率电流可靠、有效地发射.     

微机控制的IGBT逆变CO2电源

介绍了一种高性能的16位单片机80C196KB控制的IGBT逆变CO2电源的主电路结构、控制系统硬件电路的基本工作原理、软件设计和焊接工艺实验.实验表明:所研制的单片机控制的IGBT逆变CO2电源,能够精确控制输出恒压特性并配等速送丝,焊接过程稳定,飞溅明显降低,控制系统线路简单可靠.     

实时显示的DSP控制逆变弧焊电源设计

设计了DSP控制的数字化逆变弧焊电源.主电路采用IGBT全桥式逆变结构.控制电路以16位数字信号处理器TMS320F240为核心,在DSP最小系统、参数预置与显示模块、电压电流采样模块、保护模块和功率放大模块等作用下对焊接电源实施闭环控制.设计的数字化显示电路,采用数字面板表进行显示.在参数预置时显示参数预置值,在焊接过程中显示焊接电压与电流.设计了专门的切换电路实现两种显示的切换.试验结果表明,电源输出波形稳定,显示过程清晰、可靠.     

小功率磁耦合谐振式无线电能传输频率分裂的研究

针对在磁耦合谐振式无线电能传输过程中当传输距离到达一定值后,耦合因数超过临界耦合值而出现的频率分裂问题。利用互感耦合理论和等效电路模型对系统进行建模分析,得出负载电压和传输效率与耦合因数、失谐因子的关系表达式,并对其频率特性进行分析。为了改善系统在过耦合状态出现的负载电压频率分裂问题,采用了在保持其轴向距离不变的前提下,横向移动接收侧线圈的方式。进行了小功率磁耦合谐振式无线电能传输实验,结果表明通过横向移动接收侧线圈,可以有效改善频率分裂的问题,为无线电能传输在现实中应用提供了有效参考。     

电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计

为了解决电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计问题,根据整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型建立了其功率控制数学模型. 基于功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制系统的特点,推得交流侧电感是由功率、功率滞环比较器环宽及开关平均频率决定的;直流侧直流电压是由交流电压、电感及负载决定的;突加负载时直流侧电容是由直流电压波动、功率、电感及负载决定的. 根据上述影响主电路参数的诸多因素,提出交流侧电感、直流侧电压及直流侧电容的设计方法. 计算机仿真和实验证明了本文提出的设计方法是可行的.     

Improved Full Bridge Converter with Low Peak Voltage on Rectifier Diodes

To suppress peak voltage on rectifier diodes in a full bridge( FB) converter,the mechanism of peak voltage was analyzed and an improved FB converter was proposed. One reason for peak voltage is the resonance of the transformer's leakage inductance and the rectifier diodes' junction capacitances. The other reason is that the fast reverse recovery current of the rectifier diodes flows through the transformer's leakage inductance. An H bridge composed of four diodes,an auxiliary inductance, and a clamping winding were adopted in the proposed converter,and peak voltage was suppressed by varying the equivalent inductance, principally in different operating modes. Experimental results demonstrate that the peak voltage of rectifier diodes decreases by 43%,the auxiliary circuit does not lead to additional loss, and the rising rate, resonant frequency,and amplitude of the rectifier diodes' voltage decrease.Peak voltage and electromagnetic interference( EMI) of rectifier diodes are suppressed.     

同类型理想电源联接问题的讨论

在电路分析基础等教材的“电压源与电流源”章节中，介绍了不同类型理想电源的联接，但未深入讨论同类型理想电源的联接问题。该问题长期以来困扰着广大的初学者。本文从电源的电路结构和数学模型的角度出发，利用极限的概念，论证了同类型理想电压源在并联使用及同类型理想电流源在串联使用的时候，其输出电压、电流值的不确定性。并说明在什么样的条件下这种联接才有实际意义。     

影响STATCOM核心开关器件的关键问题

功率开关器件的有效控制是影响STATCOM运行性能的关键因素,因此,对大功率开关器件的本身特性的研究至关重要.通过对IGBT的试验及仿真和计算,讨论了STATCOM的核心器件IGBT的不同开关频率对设备电流波形正弦性、谐波、功率器件损耗,以及硬件电路产生影响;IGBT驱动取能对直流侧电容电压平衡产生影响,驱动电路单管反激式开关电源存在单管反击变换器易被击穿的问题;驱动电路的设计除采用栅压保护,还需采用软硬件防止CPLD在强的电磁干扰下产生误动作.     

一种大功率IGBT实用驱动及保护电路

对大功率 IGBT驱动和保护电路的原理进行了分析。提出了一种新的延迟搜索过电流保护实现方法。采用高速模拟开关器件 ,可方便地调节保护电路的参数、保护电路动作的电流值、延迟时间、搜索时间及 2倍以上过流时的慢速关断时间等。针对不同的大功率 IGBT,只需进行简单计算就可确定电路参数。文中给出了详细电路 ,对正常工作和过流故障时的原理进行了分析。最后给出了仿真和试验结果。针对三菱公司的 12 0 0 V/ 6 0 0 A IGBT设计的实际电路已在某研究所大功率离心机上可靠运行