电力电子技术在电气控制领域中的应用

电力电子技术是应用于电力领域中的电子技术。目前，在电气控制领域中，主要以M0sFET和IGBT两种全控型器件为主。随着电力MOSFET技术和IGBT技术的迅猛发展，PWM控制技术不断发展。同时，软开关技术也应社会需求而迅猛发展。由于传统的保护措施已不再适用，提高驱动电路自我保护功能已经成为未来的发展趋势，如桥臂互锁保护法。     

功率器件IGBT串联的移相控制技术

IGBT器件在电力装置中得到广泛应用，用IGBT串联提高装置对超单管耐压电源的控制是切实可行的，关键问题要解决IGBT串联的静态均压和动态过压问题。提出用并联电阻的办法解决静态均压问题；用移相控制技术，通过对主电源分级，对各级电源移相控制，实现主电源的分级接入和撤离，解决主控电路中IGBT的动态过压问题。文中讨论了IGBT串联电路的耐压、移相角度等参数的确定办法，分析了该技术对开关极限频率、输出波形的影响以及存在的问题。该技术已在大功率激电发送机产品中得到成功应用。     

一种新的双逆变器式有源电力滤波器电路

提出一种新的双逆变器式有源电力滤波器(APF)电路采用一个高压、低开关频率的绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器和一个低压、高开关频率的电力场效应晶体管(MOSFET)逆变器的组合来消除谐波电流．IGBT逆变器的作用是提供基波电压，并补偿无功功率，MOSFET逆变器则实现消除谐波电流的功能．IGBT和MOSFET通过一个分离式电容器组共用一个直流环节，以降低成本和简化控制．采用这种方式，可在很宽的频率范围内消除谐波电流的影响．同传统的APF电路相比，这种方式所用的直流环节电压较低，产生的噪声也较小．仿真和实验的结果证明了这种APF电路能够消除负载谐波电流．     

晶闸管和IGBT混合的三相电机两相变频控制策略

现有三相交直交变频电路中大多使用IGBT作为电力电子器件,为了进一步降低低压大容量变频器设备成本,减少IGBT的使用,提出了一种晶闸管和IGBT混合的三相电机两相变频电路结构及四开关八电压矢量直接转矩控制策略.首先分析了利用IGBT辅助晶闸管关断的三相电机两相变频电路结构,并分析了不同开关状态下的瞬时电路工作原理,给出三相四开关拓扑下的八电压矢量生成方法;其次提出四开关八矢量异步电机直接转矩控制策略,并给出扇区划分、电压矢量选择和电压矢量伏秒生成原理;最后通过仿真实验验证所提策略的正确性和可行性.仿真结果验证了上述电路结构和控制方法的有效性.     

IGBT模块电气参数测试及分析

针对不同集电极电流及开关频率下的开关过程设计并搭建了IGBT电气参数测试系统。试验测录了IGBT模块在开关过程中的电压、电流波形,对电压、电流波形进行数据处理,得到IGBT模块的开关时间和开关损耗;根据对IGBT模块的开关损耗进行分析,得到IGBT模块的开关损耗在随着集电极电流和开关频率变化的规律。     

一种用于高压电力电子开关的新型多路输出隔离供电系统

为了改善目前电力电子开关在高电压等级下隔离变压器数量过多、传统多路供电系统过于庞大的问题,提出了一种新型的多路输出隔离供电系统。采用变压器松耦合技术,为该多路隔离供电系统设计了一种新型电路拓扑结构,推导了其参数计算公式,对关键参数进行了选值与优化,并在需要20路输出供电的串联IGBT电力电子开关电路中进行了实验验证。实验结果表明:在满载情况下,供电电路的输出电压稳定在18V,可以为20路电力电子开关稳定供电;系统在缩小体积和空间的基础上实现了高电压隔离,隔离直流电压高达30kV,并且此系统能够拓展至更多电力电子开关串联应用中。实验证明了该供电系统的实用性和设计方法的可行性。     

一种新的双逆变器式有源电力滤波器电路

提出一种新的双逆变器式有源电力滤波器(APF)电路.采用一个高压、低开关频率的绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器和一个低压、高开关频率的电力场效应晶体管(MOSFET)逆变器的组合来消除谐波电流.IGBT逆变器的作用是提供基波电压,并补偿无功功率,MOSFET逆变器则实现消除谐波电流的功能.IGBT和MOSFET通过一个分离式电容器组共用一个直流环节,以降低成本和简化控制.采用这种方式,可在很宽的频率范围内消除谐波电流的影响.同传统的APF电路相比,这种方式所用的直流环节电压较低,产生的噪声也较小.仿真和实验的结果证明了这种APF电路能够消除负载谐波电流.     

通用交流伺服驱动器的功耗与效率估算

近年来随着永磁同步电机的发展和全球对能源问题的关注增加，交流伺服驱动器与永磁同步电机组成的伺服系统的应用就越来越广泛。由于现阶段IGBT的开关频率高和额定电流大特性，使之成为主流通用交流伺服驱动器的功率开关元件，但是现阶段主流变流方式是控制IGBT的脉宽的进行PWM的调制，这样调制方法决定着IGBT的开关损耗成为驱动器的已经成为主要能量损耗和发热来源，本论文将利用IGBT的官方参数特性和主流的SPWM的调整方式的原理，对主流的交流伺服驱动器的功率损耗和效率进行估算。     

IGBT电阻缝焊电源

本文介绍了采用电力电子器件IGBT（绝缘栅双极型晶体管）逆变器的电阻焊机．论述了焊机系统的组成、工作原理、开关控制电路及相关的保护装置．所研制的电阻焊机具有高效、节能、体积小、谐波污染低的特点     

基于M57962AL的IGBT驱动电路

IGBT广泛应用在电力电子行业中,市场上也出现了众多IGBT模块的驱动集成电路,有些驱动集成电路还带有短路保护等功能,减少了IGBT驱动电路的设计工作量,方便了IGBT的应用。本文简要的介绍了一种将日本ISAHAYA株式会社生产的M57962AL作为驱动电路主要器件的IGBT驱动电路。     

IGBT高压串联组件的失效检测与恢复策略

针对IGBT串联组件中失效器件导致整个装置异常的问题,提出了一种IGBT器件开路失效的检测方法与组件功能恢复策略。从IGBT的内部结构分析了器件失效机理,借助于IGBT驱动电路监测组件中各个IGBT的状态,根据状态反馈对IGBT器件的开路失效故障进行诊断和定位,针对IGBT的开路失效故障,设计了在串联组件阻断后吸合相应旁路开关以恢复组件功能的重启动策略。建立了串联组件中IGBT失效监控实验系统。实验结果表明该系统能准确识别组件内失效的IGBT器件,并及时可靠地恢复了IGBT串联组件的正常开关功能。     

全桥DC-DC高频功率变换器技术概述

介绍了应用功率MOSFET和IGBT的全桥DC—DC高频变换器,对包括全桥DC—DCPWM变换器的控制策略、软开关技术等进行了概述。     

IGBT驱动器的选择

随着电力电子技术的发展,IGBT以其优异的性能已经取代BJT广泛应用于航空航天,工业控制,家用电子消费领域。在IGBT的应用中,根据系统要求的整体性能,针对不同的IGBT特性选取合适的驱动器是至关重要的,它不仅影响了IGBT的动态性能,同时也影响系统的成本和可靠性。根据IGBT对驱动电路的要求,就其中常用3种不同驱动电路及选择时注意事项作了分析,使IGBT的应用更广泛。     

逆变式空气等离子切割电源的研究

根据空气等离子切割要求，设计了一种新型逆变式切割电源，采用IGBT作逆变开关元件，开关通断接PWM方式控制，用输出电流偏差和开关元件峰位电流共同控制脉冲宽度，试验表明该电源性能稳定，达到了设计要求。     

SVG技术综述

静止无功发生器SVG适于实时补偿冲击性负荷的无功冲击电流和谐波电流。IGBT、GTO等电力电子元件的开发，使大功率、高电压的变流器的应用可靠性有了显著提高，从而SVG得到广泛应用。本文介绍了SVG的基本原理、应用现状及前景。     

一种IGBT驱动电路的设计

IGBT具有开关速度快、栅极驱动电流小、驱动功率大等特点得到广泛应用。针对IGBT驱动的实际要求,介绍了IGBT工作特性。并利用M57962L设计出一种适用的IGBT驱动电路。     

IGBT在电力电子器件中的地位及应用

本文介绍了IGBT在电力电子技术领域的地位和作用,分析了国内IGBT的发展现状,预测了IGBT的发展方向。     

核工业施工用逆变式空气等离子焊接电源的设计研究

针对核工业施工的特点及焊接要求，设计了一种新型逆变式焊接电源，采用IGBT双并联开关组，开关通断采用PWM控制，用输出电流偏差和开关元件峰位电流共同控制脉冲宽度，试验表明该电源性能稳定，达到了设计要求。     

基于IGBT的静止无功发生装置研究

随着电力电子技术的发展，绝缘栅双极晶体管IGBT的容量和耐压有了较大突破。由于IGBT属于全控型器件，因此IGBT构成的新型无功电源具有可靠性高、体积小、控制灵活、调节范围大等特点，这就是新型的无功补偿器ASVG（Advanced static VAR Generator）。该装置通过控制IGBT的通断，在三相之间实现能量交换，从而产生所需无功功率。ASVG感性和客性运行状态均连续快速可调，具有广泛的发展前途。     

高压大功率单元IGBT的驱动保护

合理设计驱动电路不但可以减少IGBT开关次数和开关过程损耗,降低发热量与输出电压波形畸变率,而且还可以减少事故发生概率,提高系统安全性、可靠性与系统持续可运行时间。文中首先通过分析各种调制控制方法与驱动电路优缺点,设计了IGBT驱动调制技术方案,接着又分析了IGBT的工作特性、驱动电路要求与SCALE模块结构原理,然后,使用SCALE作为驱动元件设计IGBT驱动保护电路。经过长时间运行验证,该电路可以很好满足使用要求。