一种SiC MOSFET串扰抑制的谐振辅助驱动电路

随着SiC MOSFET开关频率的不断增加,逆变器桥臂串扰现象越发严重并易造成桥臂直通短路,这限制了SiC MOSFET开关频率的进一步提高。该文提出一种SiC MOSFET串扰抑制的谐振辅助驱动电路,通过在栅源之间添加电容电感辅助谐振电路,能够在SiC MOSFET关断期间完成负压到零压的变化,同时不需要使用有源器件。当SiC MOSFET开通时,辅助电路让栅极电压从0.7V上升而非负压上升,相较于传统驱动电路,开关速度更快、开关损耗更低;而且同时具备抑制正向串扰和反向串扰的优点。该文分析电路的参数设置,并通过仿真和实验验证了该电路相对于传统驱动电路的优势。     

准谐振软开关双管反激变换器

在传统双管反激变换器基础上,通过引入谐振网络,并用开关管替换一次侧的一个钳位二极管,提出一种准谐振软开关双管反激变换器。该变换器具有双管反激变换器的优点,所有开关管电压应力钳位在输入电压,因此可选取低电压等级、低导通电阻MOSFET以提高变换器的效率、降低成本;利用谐振电感与隔直电容谐振,实现变换器全部开关管的零电压导通(ZVS),减小了开关管的开通损耗。同时漏感能量回馈到输入电源,减小了谐振电感电流的反向峰值,降低了开关管的关断损耗,进一步提高变换器的效率。本文研究变换器工作在励磁电感电流单向工作模式时的工作原理和工作特性,重点分析开关管电压、电流应力及其ZVS条件。最后,设计一台60W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种用于功率MOSFET的谐振栅极驱动电路

介绍了一种用于功率MOSFET的谐振栅极驱动电路。该电路通过循环储存在栅极电容中的能量来实现减少驱动功率损耗的目的 ,从而保证了此驱动电路可以在较高的频率下工作。通过实验 ,证明了这种电路的正确性和实用性     

一种单级低开关应力无电解电容LED电源

传统LED驱动电源中采用电解电容作为储能元件,但电解电容寿命短,限制了整体LED驱动电源的使用寿命.为提高电源寿命,在去除电解电容的基础上,提出一种单级低开关应力电路结构,通过引入由谐振电容与开关管构成的辅助回路,减小开关管开关应力,实现零电压开通,同时反馈漏感能量,提高电源整体效率.分析了该变换器拓扑结构的工作原理,...     

软开关单相光伏并网逆变器原理及并网实验

为了优化效率及提升功率密度,提出了一种采用MOSFET的软开关单相光伏并网逆变器及零电压调制方法。介绍了软开关单相并网逆变器的工作原理,通过零电压调制方法控制辅助谐振电路,实现MOSFET的零电压开通,并抑制MOSFET体二极管的反向恢复。因此,逆变器等效开关频率为100 k Hz,并网滤波电感减小。组建了一个30 kW光伏并网发电系统,对10台3 kW软开关单相光伏并网逆变器进行光伏发电测试,验证理论分析及可靠性。     

利用附加电感实现高频功率MOSFET谐振栅极驱动

通过在功率MOSFET栅极驱动回路增加附加电感,利用栅极电容与附加电感的能量交换实现谐振栅极驱动,从而降低驱动功率损耗.保证该电路可以在高频情况下正常运行.实验验证了该方法的正确性与实用性.     

一种快速自驱动电压建立同步整流器的研究

为了提高谐振复位正激变换器同步整流自驱动电路的效率,提出一种新型高效快速自驱动电路,使得电路中续流开关管驱动的电压迅速建立,同时减少变换器的功耗,并给出新驱动电路工作原理和仿真与实验结果。论文最后对3.3V输出电压谐振复位正激变换器进行设计分析和实验分析,结果表明所提方案续流管的开通速度比现有方案驱动来得快,减少开关损耗和死区时间,提高了整机效率。     

MOSFET谐振门极驱动电路研究综述

谐振门极驱动电路能够减小高频下MOSFET的驱动损耗。首先介绍了传统电压源驱动及其存在的诸多问题,引出谐振驱动技术。综述了目前现有的谐振门极驱动电路的拓扑结构,并分为电流源型、谐振型和耦合电感型三大类。对于电流源型和谐振型,分别介绍较早提出的拓扑结构及其优缺点,并与后期发展的各种拓扑作对比分析。耦合电感型是在电流源型或谐振型中加入耦合电感来传递能量,这也增加了拓扑的复杂度。考虑谐振门极驱动电路的复杂程度,将拓扑元器件集成到一个芯片中以达到优化。     

MOSFET开关过程的研究及米勒平台振荡的抑制

设计功率MOSFET驱动电路时需重点考虑寄生参数对电路的影响。米勒电容作为MOSFET器件的一项重要参数,在驱动电路的设计时需要重点关注。重点观察了MOSFET的开通和关断过程中栅极电压、漏源极电压和漏源极电流的变化过程,并分析了米勒电容、寄生电感等寄生参数对漏源极电压和漏源极电流的影响。分析了栅极电压在米勒平台附近产生振荡的原因,并提出了抑制措施,对功率MOSFET的驱动设计具有一定的指导意义。     

MOSFET串联在高输入电压反激变流器中的研究

分析了一种利用两个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)串联提高开关器件组整体耐压以满足高输入电压小功率DC/DC应用要求的电路。电路中主开关管由控制芯片直接驱动,次开关管由相应的辅助电路进行浮地驱动,辅助电路同时还能对串联开关管进行有效的分压。结合准谐振反激DC/DC变换器对开关器件及辅助电路的开通、关断机理进行了详细分析,并对开关管分压问题进行了重点讨论,提出降低开关管电压应力的方案。最后用一台350～800 V输入、75 W输出的样机验证了理论分析的正确性,也表明此电路具有可靠性好,成本低,适用的输入电压范围宽等优点。     

串联超级电容器组电压均衡系统的设计

根据串联超级电容器组恒流充电的要求,基于非耗能方式设计了1种电压均衡系统.该系统由电压采集电路、PIC单片机、均衡控制电路和显示电路组成,能完成串联超级电容器恒流充电时的电压采集、处理和控制功能,使超级电容器单体在充电时的电压一致,实现超级电容器组的储能最大化.分析了超级电容器恒流充电特性,并基于充电特性设计了合理的控...     

一种适用于真空断路器合闸的控制电路

使用双管Buck-Boost变换器对储能电容进行充电,采用滞环控制和电流环PI调节,实现恒流充电,改善了轨道交通车辆真空断路器合闸线圈控制电路充电时间较长、电压不稳定的缺点,减小了控制系统的设计空间。仿真和实验验证表明充电电路充电时间短,控制方式简单,动态性能较好,能够为合闸线圈提供稳定的电压,确保断路器在合闸时有足够的能量。     

道路照明节能控制系统设计

道路及隧道照明设施的规模越来越大，照明耗能在迅速上升。针对此问题，讨论了可行的照明节能新途径。设计出了一种时控节能照明电路。它依据气体放电光源在工作电流适当减少时仍能正常运行的原理。在后半伎车稀人少时，自动降低光源电流，减少在路灯系统能耗中占主要比例的光源能耗，以达到路灯系统整体节能的目的，而且还避免了光源后半夜的过压运行，延长了路灯寿命。与传统照明电路相比，节电率在20％以上。该电路实施方便，运行可靠，可使照明工程既满足功能性的要求，又能实现最大限度的节能。     

直流快速开关换流分析

介绍了超导托卡马克装置中失超保护开关--直流快速开关的工作原理,并通过理论和实验分析了其在换流过程中的规律.为超导磁体失超保护开关及电感储能脉冲电源电路的开关选择和电流换流回路参数的确定提供依据.     

一种馈能式IGBT串联动态均压电路

在分析绝缘栅双极晶体管（IGBT）动态电压分布机理的基础上,针对IGBT集-射极电压斜率不同引起电压不均衡问题,提出一种集-射极电压斜率变化的馈能式动态均压电路.该电路具有快速性好、损耗小、可靠性高等优点.通过建立IGBT串联仿真电路,对该动态均压电路进行仿真验证.结果表明,该动态均压电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制因IGBT集-射极电压斜率不同步造成的电压不均衡,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IGBT的除颤能量发生器控制系统设计

针对除颤分析仪的校准问题,研制除颤能量发生器,为社会大众安全提供计量技术支撑。研究基于IGBT的常规单相指数波的除颤能量发生器控制电路,提出了基于IGBT的除颤能量控制电路系统,构建了整个系统的总体框架;设计系统硬件电路,包括线性稳压电源设计、自举方法的栅极驱动设计、Multisim电路仿真;通过STM32输出一定占空比的PWM信号,控制IGBT导通与中断;结果表明,电路控制系统正常工作,稳定可靠,输出单相衰减指数波,放电时间数据准确。最后对设计的IGBT控制系统进行重复性实验,验证系统释放单相波能量的精度,达到了校准分析仪的要求。为进一步准确研究除颤能量发生器全桥逆变电路和设计高精度的脉冲分流分压器进行能量数据采集提供基础。     

基于DSP和IPM的分布式储能装置

分布式储能装置在负荷低谷时作为负荷从电网获取电能,在负荷峰值时向屯网提供电能,并能补偿负荷无功功率.提高供电町靠性和电能质量,该装置以蓄电池为储能媒介,采用TMS3202812型DSP挡制智能功率模块(IPM).将充电电路和逆变电路合二为一,实现AC/DC和DC/AC的电能转换,并可以运行在低压静止无功发生器的方式,为负倚提供无功电流.介绍了分布式储能装置的基本构成、摔制电路的结构和整流/逆变电路的构成,给出了系统程序设计思路和变流器电压、电流瞬时值的双环控制方法,并结合样机试验结果分析了装置实际应用的可行性.     

双定子实心转子盘式异步飞轮电机新型等效电路模型分析

双定子实心转子盘式异步飞轮电机具有可高速运行、可靠性高、结构简单、成本低等优点,可作为低成本的飞轮储能系统中电动/发电机用。该电机的等效电路模型与参数对于性能分析、推导控制策略至关重要。针对该电机的结构特点,根据实心转子内磁场分布规律,采用分环分层法以及表面阻抗理论推导了一种新型等效电路模型,该新型等效电路模型相比于传统T型等效电路模型,考虑了双定子绕组间耦合关系对性能的影响,具有更高的精确度。设计了一台5kW,7100r/min的原理样机,验证所提新型等效电路模型的正确性与有效性。     

低压导轨式电能表在智能楼宇中的节能应用

设计了一种低压导轨式安装电能表,对其在智能楼宇节能监测中的计量应用作了详细的介绍。该电能表对用能单位进行分级计量、动态监测与汇总,采用标准导轨安装方式,可与微型断路器配合使用,安装在动力箱、配电箱或墙壁保护箱中,易于实现低压终端配电电能计量,为降低能耗提供有力数据,便于公共建筑配电系统加装低压导轨式安装电能表的改造。     

基于IEC 61850-9-1的电能数字算法研究

IEC 61850是数字化变电站光纤网络的传输标准,其中互感器部分的交流采样数字信号采用IEC61850-9-1规约,在一个数据帧中包含三个相电压和三个相电流的采样信号。用三元件法计算电能时,数字化电能表的误差表现为计算方法误差,为了保证电能量值的统一、正确以及软件的安全,需要对数字化有功电能与无功电能算法进行标准化。针对电网电压与电流为非周期交流信号,不宜进行频域变换计算的特点,设计了一种时域算法,该算法既适用于周期交流信号,也适用于非周期交流信号,除满足数字化电能表在电能表校验台稳定电源条件下的校验外,在变电站现场使用时也能满足标称准确度的误差要求。对于无功电能,本文提出了无功电流伴生理论,采用非电阻性电流的定义进行无功电能计算。其计算结果对于无功补偿具有工程实用价值。