基于IPM的水声发射机的设计与应用

在声呐系统中,水声发射机通常由功率、驱动等分立器件实现,为提高电路的可靠性,还需要设计各种保护电路、监控电路等,这使得电路设计变得复杂、发射机体积增加。为了解决这一问题,文章提出采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为数字控制芯片,完成发射机的信号产生、控制、通信等功能;以智能功率模块(Intelligent Power Module,IPM)作为功率级的智能声呐发射机方案。文中给出了发射机的电路设计方案,为减小工作带宽内的声源级起伏,提高发射机的性能,同时对换能器负载进行匹配。最后进行了发射机的电气性能测试和水池声源级测试等,结果表明该数字发射机具有稳定可靠、保护功能多、体积小等优势,该设计方案在水声发射机领域中有很好的应用前景。

冰箱变频IPM控制器热沉传热分析与优化

针对冰箱应用中对电控系统变频板及主控板集成度和轻量化要求越来越高,带来的冰箱电控元器件如智能功率模块(IPM)散热恶化等问题,运用ICEPAK热仿真方法,对IPM模块热沉进行了优化设计。同时,对IPM热沉翅片方向、翅片间距、翅片表面处理方法等对智能功率模块温升的影响进行了数值研究。得到相对于垂直重力方向,翅片方向平行于重力方向时,散热效率提升9%;热沉平均温度随翅片间距的增大呈现先下降后升高的趋势,存在最优翅片间距;此外,相对于翅片表面突起工艺,翅片表面发黑处理对智能功率模块温度影响更大,散热效率提升16.6%。最后,对设计的最优翅片结构进行了实验验证,温度满足限制要求。设计得到的翅片热沉性能更优,重量更轻,具有更高热效率和经济效益。

变频空调IPM模块功率测试与技术研究报告分析

变频空调控制器核心器件IPM(Intelligent Power Module即智能功率模块),不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。而且其内部还集成有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当,也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率开关元件,内部集成电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM以其高可靠性,使用方便赢得越来越大的市场,尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源,是变频调速,冶金机械,电力牵引,伺服驱动,变频家电的一种非常理想的电力电子器件,应用层面对其功率测试与技术研究报告分析。

深海载人潜水器直流无刷电机驱动控制研究

为提高深海载人潜水器电机工作效率和故障诊断能力,并降低系统工作噪声,对直流无刷电机的高效低噪驱动控制技术进行研究。采用具有智能相位控制功能的三相全波正弦波控制芯片TB6605结合智能功率模块(IPM)设计直流无刷电机驱动器。采用单片机对系统的电压、电流、温度、转速、位置信息进行检测,为控制系统提供必要的信息反馈,对应用直流无刷电机的系统状态起到实时信息监测的功能。实验结果表明,研制的直流无刷电机驱动器在电机全转速范围内具有较高的工作效率,额定工况点效率高达90%以上,且在全转速范围内,提高了电机运转的平稳度,降低了系统噪声。研究成果对提高深海载人潜水器电机的工作效率和故障诊断能力,并降低系统工作噪声具有很好的支撑作用。

嵌入式机房多功能模块智能监控系统设计

为充分提高大型机房智能化运维能力,及时排除各种异常情况,实现高精度、低功耗的系统设计目标;提出基于嵌入式的机房多功能模块智能监控系统设计方法;设计针对机房空间的传感信号采集层、数据传输层、后台监控层的多层系统架构;硬件结构设计了用户登录模块、传感器运行模块、数据记录模块和监控显示模块,4个功能模块在多层架构下工作;软件部分通过数据传输程序连接终端设备与云计算中心,利用数据处理程序完成功能模块参数设置,完成嵌入式机房运行数据自动监控,针对系统的功耗问题,设计了微结构级功耗模型,降低系统功耗;实验结果表明:所设计系统容错率在80%以上,数据采集精度高,当浓度超过100 ppm时,自动对烟雾超标情况启动报警装置;可以实时响应接入设备,及时获取预警信息,功耗低,平均响应时间均在2.8 s以下,实现嵌入式机房自动智能监控。

智能功率模块驱动的反激式开关电源优化设计

为了实现智能功率模块(IPM)驱动电源的高效化与低成本化,利用反激式变压器的特点,设计了一款应用于IPM驱动的隔离型多路输出反激式开关电源,对控制芯片供电电路转换时电压进行稳定性优化。仿真及实验结果表明,优化后控制芯片供电波形稳定,反激式开关电源输出在5 ms时达到稳定,误差小于2%,波纹系数小于2%。

基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统

为了提高电动机的控制性能，用高性能微处理器DSP（Digital Signal Processor）和IPM（Intelligent Power Module）对已有的模拟控制系统进行了改进。系统由DSP最小系统、智能功率驱动模块、隔离模块等组成，用DSP汇编语言编程。与现有的模拟控制电路相比，其结构简单。实验结果表明，系统调速范围可达到10～1000r／min，有较宽的调速范围。

IPM在电法发送机上应用时的死区时间选择

IPM是IGBT智能模块的简称,它集功率变换,驱动及保护电路于一身,简化了逆变器外围电路设计,大大缩短了发送机开发周期.而IPM的运用要注意一个很重要的问题:死区时间的设置.在电法勘探发送机中,负载感抗有时比较大,而感抗的大小则会影响到IPM的关断时间.因此要求发送机的死区时间设定范围比较大,同时还要求在不同的发送频率下死区时间可调.如大极距和小极距由于供电回路大小不同而导致的感抗不同就要采用不同的设定值,同时高频时则要求死区时间在满足要求的情况下尽可能的小,否则会引起输出严重失真.综合以上考虑以及硬件实现上的方便性,可将死区时间设定为可调的几档,分别对应不同的勘探方法和不同的使用条件.

IPM的检测系统及检测方法研究

本文对IPM模块的检测系统及检测方法进行研究 ,设计了基于DSP及FPGA的高速实时检测系统 ,选择中心对准SPWM波形作为IPM控制信号源 ,检测IPM的开关特性参数以及电压电流谐波特性 ,并对器件的故障信息给予判断处理。

基于IPM模块的智能断路器电动底盘车控制电路设计

为适应智能化断路器的发展趋势,研制了基于L292和IPM模块的断路器电动底盘车双极性H桥电机驱动控制装置,设计了H型双极性可逆PWM电动底盘车电机驱动系统的控制电路原理图。经过试验验证:该电动底盘车控制电路实现了底盘车的电动操作、工作电流监测和限流保护功能,大大降低了现场操作人员的劳动强度,提高了控制功能稳定性。通过对电动底盘车电机电流进行监测,实时掌握电动底盘车的状态,提高了中压开关柜的可靠性。

基于IPM的电法勘探发送机逆变器系统

对于高频大功率电法勘探发送机而言,最脆弱的部位———逆变器容易烧毁,究其原因,主要是因为其本身的性能不高以及保护不力。针对目前存在的这些问题,提出了一种新的逆变器系统设计。在选用新一代功率器件IPM的基础上,采用适当的外围驱动和保护电路,通过设定恰当的死区时间,避免由于器件关断时间影响而导致的短路问题,并且通过单片机控制来实现多种死区时间可调,可以适应不同的发送频率和供电极距。

基于能量信息协同调控的LED智能调光技术

针对当前LED照明系统对智能化的迫切需求和对成本的高度敏感,而现有智能化调控方案在成本和可靠性等方面存在不足等问题,提出一种基于电力电子变换器能量信息协同调控的LED智能调光技术。该技术基于电力电子变换器驱动的LED线性调光照明系统,采用四进制差分相移键控(Quaternary differential phase shift keying,QDPSK)对公共直流母线上的开关纹波进行信息调制,从而在不额外增加硬件成本的条件下,实现四进制数字信号的调制、耦合与传输。从通信视角解构了DC/DC变换器的基本工作原理,揭示了LED调光系统中能量信息协同调控的实现方法,并以隧道LED照明系统的智能调光为例,围绕系统结构、通信协议、噪声干扰、通信速率等方面展开了具体分析。最后,搭建试验平台验证了所提方法的可行性。

基于IPM的永磁机构同步控制器设计

以DSP为核心设计了一种基于智能功率模块(IPM)的永磁机构同步控制系统。阐述了IPM的控制策略、光耦隔离驱动、相关保护和作用,同时介绍了系统组成和断路器动作的策略,并给出了软硬件设计。该控制系统可减少开关操作的涌流、过电压等暂态过程,提高电能质量。

新一代智能功率模块(IPM)基本原理及其控制IC原理分析

介绍了新一代智能功率模块 ( IPM)的基本功能、封装结构及电路结构 ,并且阐述了新一代 IPM中控制

基于IPM的电法勘探发送机逆变器外围驱动电路研究

IPM作为开关器件不可避免地存在关断时间,对于电法勘探而言,感抗负载有时比较大,而感抗的大小往往会影响到逆变器的关断时间,倘若不考虑关断时间影响就会导致供电回路短路,严重时会烧毁器件.所以,某些变频领域下所提倡的采用高速光耦来达到较高开关频率的做法在物探领域并不恰当.本文在分析了几种常用的外围驱动电路基础上,结合电法勘探的特殊性,提出了一种IPM外围驱动电路设计的方法,并给出了相关参数的取值以及器件选型分析.该方法在降低系统成本的同时可以更安全地驱动IPM.

电力通信网络智能运维故障诊断系统研究

当前,电力通信网络需要进一步提高对网络节点的感知能力,从而加快网络的故障运维效率。设计了智能运维故障诊断系统,以监测网络中节点状态、实时感知网络节点的运行参数,并实现故障诊断输出运维策略。系统的网络感知模块中加入了扩频调制技术,使模块能够感知到更大范围内的网络节点状态,提高了模块的通信范围和抗干扰能力。故障诊断模型中融合了生成对抗网络和决策树算法,通过各网络故障数据的拟合得到大量可靠数据集,输入最优特征组合以完成故障检测。试验结果显示,系统故障诊断模型的故障诊断率最高为99.8%,损失值最低为0.03。该研究确保了自动化诊断和检测的精确性。

采用IPM的压缩机变频控制系统

利用80C196MC单片机发出的SPWM波形,经过驱动电路,驱动智能功率模块IPM的3组IGBT,实现对空气压缩机的V/f变频控制,并设计了压力的PI反馈控制回路,使空气压缩机的出口压力能根据实际要求进行调整,从而提高了压缩机的工作性能并达到了节能的目的。

IPM高智能功率模块在变频器中的应用

介绍了一种M790 0系列的 16位单片机M3790 6控制的三相无刷电动机的变频调速系统 。

IPM在无刷直流电动机控制器中的应用

为缩短主功率电路的设计周期,提高可靠性,提出了一种基于IPM的270 V、10 kW无刷直流电动机控制器设计方法,并采用新型PWM-轮斩,从而简化了主功率电路及驱动设计过程,很大程度上减弱主功率电路分布参数对其安全运行的威胁,并且轮斩使得功率驱动可靠复位,功率器件发热均匀,母线电压无泵升。通过负载试验和波形测试,验证了设计的可行性。

智能功率模块IGBT-IPM及其应用

介绍了一种新型的大功率电力电子器伯IGBT-IPM智能功率模块。给出了模块的内部电路结构及功能特点 ,逐一讨论了IPM的内置电气功能 ,提出了完整的应用电路实例 ,对使用中应注意的问题进行了较详细的说明。