风力发电并网逆变器信号检测与保护电路设计

以20 kW风力发电并网逆变器为研究对象,简要介绍了电压型三相双PWM并网逆变器的特点和硬件结构.针对并网逆变器,要求硬件处理速度快、精度高、抗干扰能力强,对逆变器的信号检测与信号调理电路、过流故障报警、过温故障报警电路进行了设计和实验验证.实验结果验证了本文所提出的设计方案的正确性.     

新型Boost逆变器滑模控制策略

提出了一种由双向Boost变换器组成的新型逆变器．该逆变器采用了两组独立对称的双向Boost电路，结合滑模控制策略，实现高性能的交流信号功率放大．给出了电路的工作原理，对新型Boost逆变器拓扑进行了小信号建模和开环分析，并给出了滑模控制方案．滑模控制方案能有效克服系统参变量变化和外部扰动，充分发挥了快速响应和鲁棒性强的优点．最后给出了仿真结果．     

Δ源逆变器的小信号建模与无源器件参数影响分析

Δ型电抗源逆变器把耦合电感网络引入Z源逆变器,不仅保留了传统Z源逆变器的优势,在实现更高电压增益、减少开关管电压应力等方面也具有更加优良的性能,更适合应用于大功率及新能源并网系统中。论文详细介绍其工作原理,利用小信号建模法对电路进行了建模,借助软件仿真研究了电路无源器件对系统性能的影响,进而给出了相关器件参数选择的依据。实验结果表明,理论分析结果是准确的和可信的。     

采用瞬时值反馈及谐波注入的UPS逆变器分析

分析了瞬时值反馈控制对ＰＷＭ调制信号波形的影响，给出了在瞬时值反馈ＰＷＭ逆变器电路中注入三次谐波以提高电压利用率的一种改进方法。计算机仿真结果表明所提出的方法是有效的和可行的。此方法用于４０ｋＶＡＩＧＢＴ逆变器，实验结果令人满意。     

采用瞬时值反馈及谐波注入的UPS逆变器分析

分析了瞬时值反馈控制对ＰＷＭ调制信号波形的影响，给出了在瞬时值反馈ＰＷＭ逆变器电路中注入三次谐波以提高电压利用率的一种改进方法。计算机仿真结果表明所提出的方法是有效的和可行的。此方法用于４０ｋＶＡ ＩＧＢＴ逆变器，实验结果令人满意。     

基于中点电压信号分析的逆变器功率管开路故障诊断研究

利用电流信号作为逆变器故障信息的诊断方法易受到负载、噪声等因素的影响,且诊断周期长、通常需要一定的软件算法、空载或轻载时易出现误诊断。针对该问题,提出对桥臂中点电压信号与脉冲信号进行相关逻辑分析的方法,从而实现逆变器功率管开路故障的诊断,给出了功率管开路故障输出信号的逻辑表达式,以及相关硬件电路设计方法。对逆变器功率管触发脉冲信号的上升沿进行延时,可有效地避免因功率管开通和关断延迟造成的误诊断。实验结果表明该方法能有效地诊断逆变器单相单功率管的开路故障,诊断实时性强,硬件电路开销小,方法有效可行。     

基于TMS320F2808和PS21965的闭环逆变器设计

针对三项逆变器电路复杂性,提出了一种基于三菱智能功率模块(IPM) PS21965和TI的DSP芯片TMS320F2808的逆变器.该文给出了硬件电路和软件设计方案,根据实验结果得出,该逆变器具有电路简单、成本低廉、三相不平衡负载能力、输出谐波抑制能力强等优点.     

PWM逆变器的EWB仿真

本介绍了用PWM逆变器以及的EWB仿真技术，给出了GTR晶体管和冈PWM逆变器的仿真模型。通过仿真实验说明，对EWB虚拟元件库中没有的电力电子器件以及其它新型器件和单元电路而言，完全可以采用EWB仿真技术，以子电路的形式生成新的仿真模型，进而丰富虚拟元件库内容，为设计与开发提供服务。     

基于IR2130的离网型太阳能逆变器驱动电路设计

重点论述离网型太阳能逆变器的驱动技术．为了提高太阳能逆变器的可靠性,提出了一种基于IR2130的驱动电路设计．在该设计中,由IR2130构成的驱动电路实现系统的驱动、保护功能,为太阳能逆变器的安全、稳定运行提供有力保障．首先给出了基于IR2130的驱动电路的详细接线图,然后结合在太阳能逆变器中的实际应用,给出了一些实用的解决方案,为IR2130的应用提供指导．最后将所设计的驱动电路在实验室进行了实验,验证所设计驱动电路功能的正确性和有效性．实验结果证明了基于IR2130的驱动保护方案的正确性和可行性．     

采用相位调制的三级阶梯波逆变器门驱信号发生器

相位调制在抑制输出谐波和输出自动稳压的敏感性方面比幅度调制有明显的优点．本文报告了一个三电平逆变器的门驱信号发生器，6个信号分成二组并严格对称．一组用于驱动逆变器功率电路的正半周，一组用于驱动逆变器功率电路的负半周，合成一个完整．三电平逆变输出，每个开关的切换角，即相位可调．文中还报告了一种具体的逆变器实验电路及其测试结果．     

三电平逆变器中点电位平衡电路的设计与仿真

多电平逆变器在中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用 .二极管中点箝位三电平逆变器是一种简单实用的多电平逆变器 ,但是三电平逆变器直流侧中点电位偏移问题影响着逆变器及其电机调速系统的可靠性 .为此提出了一种用于三电平逆变器中点电位平衡的硬件电路 ,详细介绍了其工作原理以及参数设定 ,并用Matlab/Simulink仿真工具对系统进行了研究 ,给出了较好的仿真结果 .     

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。     

全固态高频感应电源的研究

对高频感应加热电源的逆变器的拓扑结构及其驱动控制电路、功率调整电路及其控制电路、保护电路等进行了分析设计,采用锁相环技术自动进行频率跟踪,使整机能高效率的工作;制作了2KVA/100KHz用于蒸镀法的电源,文中给出了部分具体电路和输出波形.     

一种用于电机驱动的软开关三相PWM逆变器的效率分析

讨论了一种用于电机驱动的软开关三相PWM逆变器的功率损耗和效率提高问题,给出了软开关条件下的三相PWM逆变器在实现提高开关频率、降低开关损耗及提高效率等方面优越性时谐振电感和谐振电容的取值条件。通过理论分析得出结论：选择适当的谐振元件,不仅能使软开关三相PWM逆变器电路工作在很高的开关频率下,而且能使逆变器的效率得到明显的提高。对具体电路的计算结果表明理论分析是正确的。     

一种大容量IGBT的驱动和快速保护方法

提出的大容量绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）器件的驱动和快速保护方法能满足各种容量的ＩＧＢＴ器件和功率场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）器件对驱动和短路保护的要求。介绍了驱动电路和快速保护电路的原理，及保护电路响应时间的测量方法。给出了在不同基准电压下，模拟不同退饱和的集射电压下的保护响应时间。短路试验证明了保护电路的快速性。此驱动保护电路已用于由５０Ａ／６００Ｖ ＩＧＢＴ模块构成的逆变器和由４００Ａ／６００Ｖ ＩＧＢＴ模块构成的直流斩波器。工业运行结果表明保护方法响应时间快，抗干扰能力强。     

微弧氧化逆变电源控制系统的研究

为满足微弧氧化工艺要求,设计出一种两级逆变式微弧氧化电源.介绍了两级逆变式微弧氧化电源的控制系统.它以高性能DSP作为其控制核心,通过调节输出两组4路PWM信号分别驱动前级功率逆变电路和后级斩波逆变电路.功率逆变电路采用有限双极性的控制方式以实现电压大小的调节,通过控制斩波逆变电路可以得到所需的各种电压波形.同时,该控制系统还具有过流、过欠压、过热、参数超限等故障诊断与保护功能.试验和应用证明,该控制系统可以实现精密、稳定的控制,提高了电源的适应能力,拓宽了实用范围.     

城轨车辆用静止逆变电源装置设计研究

介绍了城市轨道电动车辆用静止辅助逆变电源装置的设计研究,静止逆变电源装置给城道车辆控制及辅助用电设备提供稳定的三相、单相交流和直流电源。该装置电路由主电路和控制电路两部分构成。对主电路构成、特点和工作原理进行了论述。主电路为斩波降压逆变型电路结构,主电路斩波器和逆变器选择用性能优良的电压控制型大功率电力电子器件IGBT模块作为功率开关。控制电路的核心为微机控制系统,其中CPU采用80C196KC 16位单片机,描述了控制系统电路设计及控制电路框图,控制系统软件流程及软件保护功能。给出了静止逆变电源装置主要电气性能试验内容及试验结果。实际应用表明该装置运行稳定、可靠,可完全满足城轨车辆运行的要求,具有广阔的市场应用前景。     

一种低复杂度逐次逼近型数模转换器设计与仿真

为了降低模数转换器复杂度和功耗,基于低复杂度电容阵列DAC设计了一种低功耗逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）. 该结构中,电容阵列DAC每个电容只有两种参考电平选择,降低逻辑控制电路和电容驱动电路的复杂度,电容阵列DAC最低位电容参与转换,使需要的总单位电容数量相比单调结构减少一半;比较器采用两级动态结构,降低功耗;移位寄存器采用动态锁存电路结构,降低功耗和减少误码;电容驱动电路采用CMOS反相器结构,减少晶体管数量. SAR ADC电路仿真结果显示:在1.0 V电源电压和采样速率为100 kHz 时,SAR ADC功耗为0.45 W ,有效位（ENOB）为9.99 bit ,其单步转换功耗为4.4 fJ.     

车载超高速永磁无刷电机驱动器

超高速永磁无刷电机因其低电感和高换相频率而普遍面临转子与定子过热的困扰,而发热的一个重要原因是进行脉冲宽度调制(PWM)引起的高频电流谐波.对于逆变器处直接斩波调速方式,需要通过提高斩波频率以减小电流谐波.但对于像燃料电池汽车空压机用10 kW级电机驱动器,现有功率开关器件无法同时满足开关频率和功率的要求.因此在逆变器处斩波调速并不是驱动超高速永磁无刷电机的理想方案.为了减小定转子损耗,本文从减小电流谐波的角度出发,设计了一台前置Buck变换器无位置传感器控制方波驱动器.通过反电动势滤波电路以及换相位置补偿角的优化设计将无位置控制的适用范围扩展到3000~100000 r·min-1,对开发过程中遇到的关键问题进行了分析并提出了相应解决方案.最后,通过实验验证了该驱动器的控制性能.