大功率光伏逆变器IGBT模块的散热分析和优化设计

针对光伏逆变器小型化、轻量化、高功率化发展带来的散热设计难题,设计了一种有效的强制风冷散热优化方案。首选,通过风量计算选定了合适风机;其次,使用代价函数对散热器质量和散热效果进行了双目标优化;最后,通过响应面优化得到了最优散热设计方案。结果表明:散热器温度和IGBT芯片结温均远低于标准要求,且保留裕量10℃以上。该结果为类似逆变器产品的散热优化设计提供了思路和参考。

基于逆变器多模态输出电压的IGBT微小故障特征提取

针对逆变器IGBT模块发生微小故障引起特征信号变化,相较于电路正常运行信号十分微弱、难以检测的问题,提出一种通过采样逆变器端口输出电压来提取IGBT微小故障特征参数的方法。方波控制策略下,逆变器输出电压包含稳态和暂态两种工作模态,可进一步划分为6个暂态模态和6个稳态模态,因此利用Elman神经网络完成工作模态划分。暂态工作模态中,通过将开关状态下的逆变器等效成二阶系统,完成系统的参数辨识;基于此提出一种输出电压原始数据和系统辨识参数相融合的方法,提取二阶系统的超调量、峰值时间以及暂态电压斜率作为暂态故障特征参数,既降低了实际系统原始数据噪声的干扰,又避免了等效二阶系统参数辨识误差对故障特征提取效果的影响。仿真和实验验证了所提方法的有效性。

IGBT Overcurrent Protection of Welding Inverter Power Source

The IGBT protection techniques applied in the design of inverter are proposed.Effective protection circuits are developed according to various conditions of overcurrent.Fast overcurrent protection circuit should be used widely, so as to ensure reliableoperation of IGBT inverter.

地铁车辆运行条件下IGBT器件过热报警问题分析研究

针对宁波地铁2号线车辆压道运行工况下频繁出现IGBT器件过热报警问题,分别开展MP2车和M2车在压道运行工况和正线运行工况下的温升测试,并利用FLUENT软件对热管散热器和IGBT器件进行仿真分析。研究结果表明,受车体底部设备阻挡,地铁车辆牵引逆变器热管散热器进出风口的风速为车辆速度的15%~40%;压道运行工况下,MP2车热管散热器的进口平均风速低于M2车,是MP2车频繁报IGBT器件过热的根本原因;正线运行工况下,热管散热器的进口平均风速为6 m/s,可以保证IGBT器件的可靠应用。温升测试与仿真分析方法可为地铁车辆牵引逆变器的热设计工作提供理论指导。

逆变器IGBT功率模块故障分析与处理

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块作为逆变器的核心元件,其可靠性直接关系到光伏电站的安全运行。通过IGBT功率模块频繁损坏的原因分析,从运行环境、硬件、软件以及板件自身等方面提出相应的改进措施并取得一定的成效,相关经验可供解决逆变器故障参考。

跨座式单轨车辆辅助逆变器IGBT模块失效分析

辅助电源系统作为跨座式单轨车辆上的重要组成部分,主要通过控制辅助逆变器开关元器件IGBT的开合顺序,将直流电转化为交流电为车辆设备供电。文章以重庆轨道2号线84辆车为研究对象,主要针对跨座式单轨车辆辅助逆变器在长时间运行后的IGBT模块失效形式进行统计与研究,结合故障现象和运营环境提出针对性的解决方案和设备维保建议。通过对IGBT模块失效机理及特征指标的分析发现,跨座式单轨车辆辅助逆变器IGBT模块的主要失效形式为封装级失效,即键合线脱落,在外部特性上表现为导通压降值增大。根据以上分析研究,文章提出了针对此类问题的在线评估方法和相应的设备维保建议,对于提高辅助逆变器和车辆的运营效率以及节约设备维保的经济成本和时间成本方面具有借鉴意义。

8K型电力机车IGBT辅助逆变器的控制与驱动

８Ｋ型电力机车ＩＧＢＴ辅助逆变器于１９９６年１０月初装车试运行，至今运行状况正常。本文介绍了该逆变器方案的比较选择、控制电路和驱动电路。控制电路由电源变换、脉冲分配和检测保护环节三部分组成；驱动电路重点介绍了减少电磁干扰的设计要求和ＩＧＢＴ短路检测与保护的参数选择。同时还给出部分试验结果。

简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器

详细介绍了具有完全自主知识产权的简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的主电路、变流器模块、牵引控制单元(DCU)以及总体设计,阐述了该型牵引逆变器的技术特点。通过实际装车考核,表明该简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的设计完全能够满足目前地铁交流牵引传动系统的要求。

IGBT全桥式CO_2逆变焊接电源主电路的设计

通过对一台350A全桥式IGBT逆变CO2焊接电源主电路的设计,详细介绍了逆变焊接电源主电路的设计及其计算方法。

大功率IGBT逆变式空气等离子切割电源的关键技术

对一种大功率IGBT逆变式空气等离子切割电源的主电路进行了原理分析与设计.从提高切割效率,减小整机体积以及加强电源可靠性的角度出发,对电源外特性、驱动电路、逆变器结构和中频变压器材质等各项电源关键技术进行了分析和讨论,并提出了相应的设计方案,使电源整机性能得到了改善,可以完成切割电流160A、切割电压150V的大功率作业要求.实验证明,该方案合理、有效,能够满足切割工艺要求.

变频器IGBT开路故障诊断方法

对变频器逆变桥IGBT开路故障诊断方法做了对比研究,比较了平均电流Park矢量法、三相平均电流法和本文提出的基于傅里叶变换的归一化方法,实验结果表明,平均电流Park矢量法和三相平均电流法在稳态时可准确地进行IGBT开路故障诊断,定位故障管,但在突加、突减负载时易出现误诊断,本文提出的方法将电机电流平均值对基波分量进行归一化,解决了动态时误诊断问题,并采用基于dSPACE的系统平台证实了该方法的有效性。

IGBT逆变焊机的保护与可靠性问题探讨

针对单端正激电路，就保护与可靠性问题进行了研究。讨论了过电流和过电压保护措施，分析了空载、负载和短路状态下开关过程特点，并提出合理的控制措施和优化设计方法，起到切实的保护作用和改善器件的工作状态，提高可靠性。

对IGBT逆变器吸收电路的改进与仿真

本文在分析了传统IGBT逆变器吸收电路特点和工作原理的基础之上,结合IGBT在高频应用场合的开关特性,对传统IGBT逆变器吸收电路进行了改进。经过改进的IGBT逆变器吸收电路能够通过改变放电回路的放电电容,缩短吸收电容放电时间,在不降低吸收过电压效果的基础上,提高IGBT的工作频率,满足了IGBT逆变器在高频应用下的要求。最后,通过理论分析和电路仿真,验证了改进型吸收电路的有效性和适用性。

通用型IGBT变频电源的研制

提出的IGBT通用变频电源 ,已完成了实用化和系列化。详述了该装置的主电路 ,控制系统结构 ,以及擎住效应 ,变压器偏磁的抑制方法。给出了控制电路、驱动电路。

离子渗氮及等离子热处理用IGBT逆变型脉冲电源

研制成功离子渗氮及等离子热处理用ＩＧＢＴ逆变型脉冲电源。本文介绍了其原理、关键技术、主要技术指标、特点及应用情况。该电源频率高，灭弧速度快，能显著减弱或抑制空心阴极效应，节约电能，并可提高等离子增强化学气相沉积（ＰＣＶＤ）涂层的质量。

用于三电平逆变器中的IGBT驱动保护电路设计

IGBT驱动保护电路是IGBT高性能可靠工作的基础。所提出的驱动及保护电路主要应用于三电平逆变器中,在研究IGBT各种相关特性的前提下,基于CONCEPT公司的2SD315模块,设计一套具有高集成度、高可靠性、高效率等特点的IGBT驱动及保护电路。

机车用50kVAIGBT逆变器的电磁兼容性设计

针对电力机车的特点 ,设计了 5 0kVA绝缘栅双极晶体管 (IGBT)辅助逆变器 ,用于取代故障频繁的机车上原可关断晶闸管 (GTO)逆变器。自 1 996年 1 0月至今运行状况正常。从接地、屏蔽、吸收电路和减少引线电感等方面介绍了该逆变器的电磁兼容性设计。设计试验表明 ,5

DSP控制的IGBT逆变式GMAW焊接电源主电路设计

针对GMAW对焊接电源的要求,设计了一台DSP控制的500A全桥式IGBT逆变GMAW焊接电源。详细介绍了主电路的设计,包括输入整流电路、逆变功率开关IGBT的选型、中频变压器的设计、输出整流电路、电抗器,以及功率开关IGBT的保护电路等的设计。通过系统调试,所设计的主电路满足GMAW要求。

PWM逆变器中IGBT的损耗计算

针对目前应用广泛的 PWM逆变器中的 IGBT,提出了一种其功率损耗的计算方法 ,该法根据厂家已提供的器件特性参数 ,可以方便地估算各种工况下 IGBT的功率损耗 .实验证明 ,该方法兼顾了简单和精确两个方面 ,效果较好 .

IGBT等离子喷涂逆变器的研究

介绍了ＩＧＢＴ等离子弧喷涂逆变器的工作原理和主电路结构。分析了这种特大功率（６０ｋＶＡ级）逆变器在高压大电流下，如何对工作条件恶劣的功率开关器件ＩＧＢＴ进行控制和保护。对工作电压电流波形进行优化，以确保安全工作和减少开关功率损耗，提高效率。为实现主电路的大功率合理运行，比较了主电路的两种运行方式，并作了优选。