功率晶体管快速关断研究

研究了功率管快速关断的原理 ,分析了其开通、关断时的工作过程。根据功率晶体管从深饱和状态关断时PN结近似短路的特性 ,提出了一种新的关断抽流方案。实现了深饱和状态下功率管的快速关断 。

一种新型弹簧快速关断阀在汽轮机组上的应用

介绍了一种具有慢速开启、快速关闭和缓冲功能,以及可通过调整不同的弹簧预紧力来实现不同快速动作时间要求的集成型、无需外供油源的汽轮机组用快速关断阀,该快速关断阀快关可靠,结构紧凑,无安装方向限制。

一种可快速关断的新型横向绝缘栅双极晶体管

提出了一种可快速关断的新型横向绝缘栅双极晶体管(LIGBT)。在LIGBT关断时,利用一个集成的PMOS晶体管来短路发射结,以获得短的关断时间。PMOS晶体管由LIGBT驱动,不需要外部驱动电路。新器件在没有带来任何副作用(如snap-back现象和工艺制造上的困难)的情况下,获得了低的导通压降和快的关断速度。数值仿真结果表明,新器件在不增加导通压降的同时,将关断时间从120ns降到12ns。

一种新型瞬变电磁发射机快速关断电路设计

针对瞬变电磁发射机中发射线圈存在寄生电感导致发射电流关断时间过长的问题,设计了一种新型快速关断电路。在发射电流下降期间,该电路利用晶体管给发射线圈提供一条新的放电回路,利用该回路上电阻大、放电时间常数小的特点实现发射电流的快速关断。仿真和实验结果表明,该电路能够有效地降低瞬变电磁发射机的关断时间,且稳定性好。

基于FPGA/CPLD级联多电平PWM信号快速关断控制策略

本文针对多电平变换器使能信号延迟造成PWM信号无法快速关断问题进行分析,提出一种特定形式PWM信号编解码方法。文中首先概述级联多电平电路特点与调制策略;然后,详细讨论和分析了基于DSP/FPGA/CPLD/MCU级联五电平变换器控制系统使能信号延迟的本质原因,设计出一种既能传输PWM驱动信号又能快速传输使能信号的方法,该方法可以极大减小使能信号时间延迟,实现多电平变换器PWM信号快速关断,同时兼有滤除极窄驱动脉冲特性。最后,实验结果验证了本文方法的有效性。

集成型电液控制快速关断阀在北票发电厂的应用

为提高抽汽机组运行的安全性、可靠性 ,防止事故的发生 ,北票发电厂 3号机安装了集成型电液控制快速关断阀。采用机电液一体化技术 ,集成化、模块化设计 ,自带封闭油源 ,结构紧凑 ,安装调整方便 ,操作灵活简便 ,响应速度快。对快速关断阀的结构、液压系统控制原理、功能。

光伏功率优化器的快速关断模拟控制方法

屋顶光伏系统发生火灾等意外情况时,直流侧仍存在直流高压,不利于消防人员施救。这就要求光伏系统具备快速关断功能,即快速切断每块光伏组件之间的连接。组件级电力电子技术是实现快速关断的主要方式,现有的快速关断方案大多需要通信功能。为此提出一种模拟控制方法,通过检测功率优化器的输出端口特性实现快速关断,无需通信,降低了硬件成本。试验结果验证了该控制策略的有效性。

GMZ快速关断逆止阀用于轴流风机的联锁控制

叙述了GMZ快速关断逆止阀的组成及工作原理和优点。将它用于轴流风机的联锁控制,可为轴流风机的安全运行提供保证。

一种注入增强型快速SOI-LIGBT新结构研究

薄顶层硅SOI(Silicon on Insulator)横向绝缘栅双极型晶体管(Lateral Insulated-Gate Bipolar Transistor, LIGBT)的正向饱和电压较高,引入旨在减小关断态拖尾电流的集电极短路结构后,正向饱和电压进一步增大。提出了一种注入增强型(Injection Enhancement, IE)快速LIGBT新结构器件(F-IE-LIGBT),并对其工作机理进行了理论分析和模拟仿真验证。该新结构F-IE-LIGBT器件整体构建在薄顶层硅SOI衬底材料上,其集电极采用注入增强结构和电势控制结构设计。器件及电路联合模拟仿真说明:新结构F-IE-LIGBT器件在获得较小正向饱和电压的同时,减小了关断拖尾电流,实现了快速关断特性。新结构F-IE-LIGBT器件非常适用于SOI基高压功率集成电路。

煤矿阻爆快速蝶阀系统静力学设计及其动态特性仿真分析

针对快速蝶阀系统动态特性,采用计算流体力学方法模拟了爆破冲击造成的抽采管道流速以及蝶阀表面压力;依据该计算结果,进一步通过有限元方法对蝶阀阀板进行了静力学设计和校核,然后采用液压机械综合仿真软件AMEsim进行了整体系统的动力学仿真,得到了蝶阀系统开启和快速关闭的动态特性。通过综合力学分析和优化设计,蝶阀系统快速关断仿真和试验时间在35 ms以内,性能完全满足要求。

上海建筑光伏电气设计思考

从上海建筑光伏的地方政策入手,分析上海建筑光伏安装面积的确定方法;介绍在上海地方标准《民用建筑电气防火设计规程》修订版的研编过程中,提出的光伏直流电弧的防护方法、消防救援时组件级快速关断系统的设计,以及建筑光伏材质和安装位置的选择、最大电压限值的要求等技术措施。

矿用孔中瞬变电磁仪的研制

针对传统矿井瞬变电磁仪易受井下人文干扰因素的影响,设计了一种矿用孔中瞬变电磁仪;仪器的发射部分主要由电桥电路、消隐电路组成;为缩短关断时间,源栅之间的稳压二极管和发射线圈两侧吸收消隐电路构成快速关断电路系统,快速释放射线圈中的能量,削弱电感效应;接收部分具备全空间信号采集能力,通过自调节二次场信号的增益倍数,使设备动态范围满足需求。试验表明:该仪器具备探查钻孔径向含水异常体的能力,由于装置位于孔中,距探测目标体近,易获得信噪比高的二次场信号,并避免了巷道人文干扰因素的影响,提高了探测精度。

小回线大电感负载快关断高重频功率放大器设计

针对瞬变电磁法探测中,功率放大器负载大电感线圈面临关断时间长、充电-放电频率低的问题,本文开展小回线大电感负载瞬变电磁发射系统快速关断与快速充放电技术研究。利用大功率TVS串联的无源恒压钳位技术降低关断时间、同时采用阻尼吸收电阻减小关断振荡,设计了大功率恒压快速充电模式,推导了关断时间与TVS管个数的关系,关断时间随TVS管个数增加而缩短。仿真与实验测试结果表明:对于575μH负载电感,输出峰值电流230 A、2 ms脉冲时的充电时间为72 ms,9个TVS管时关断时间为152μs。为瞬变电磁探测系统减小探测盲区、多脉冲积累提高探测能力奠定了基础。

采用DSP和CPLD的100kV高压脉冲电源控制系统

高压脉冲电源是中性束注入加热装置中的主要系统之一,该电源具有输出电压0～100kVDC可调,最大电流100A,电压调整精度<1%,纹波(峰-峰)<2%,电流上升时间≤20μs,关断时间≤5μs等特点。控制系统的好坏将直接影响电源的运行,为此,主要研究了基于数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑控制器(CPLD)的高压脉冲电源的控制系统,CPLD可实现电源模块内部故障信号逻辑运算、绝缘栅双极晶体管(IGBT)和晶闸管(SCR)的分合;DSP主要实现与上位机的光纤通信。通过60kV/100A实验及测试的结果表明,该控制系统是可行的。

一种新型瞬变电磁仪发射电路设计

为提高瞬变电磁仪测量的准确度,设计了基于FPGA的瞬变电磁仪发射电路。该电路采用EXB841模块设计驱动电路,实现对H桥路上下臂MOSFET的有效驱动;利用改进的H桥路设计及改变传统桥路的控制策略,实现对MOSFET的超短时间关断;采用RCD吸收保护电路降低尖峰电压干扰,改善发射电路输出波形。试验结果表明,该发射电路的发射信号过压仅为正常信号的1.33倍,振荡时间为500ns,下降沿时间为700ns,实现了发射电流的快速关断,且稳定性好。

PWM斩波与恒压钳位控制瞬变电磁发射系统

针对磁性源发射系统中波形质量差,效率低、下降沿关断慢等问题,提出一种PWM斩波和恒压钳位控制方式相结合的控制方法,并通过软件仿真比较采用该方法的发射电路与传统的H桥发射电路的波形质量和关断时间。研究结果表明:该方法通过提高发射线圈电流下降段的馈能电压,加快IGBT关断过程发射线圈电流下降速度,缩短关断时间,丰富发射波形的频率成分,有利于瞬变电磁探测。同时,馈能环节能够回收发射线圈能量,提高整个发射系统的效率。采用PWM斩波控制技术控制发射电流平顶段,平顶段发射电流斜率为0,降低了发射电流上升段和平顶段对接收信号的干扰。发射波形近似理想梯形波,与无钳位的传统发射电路相比,在发射电流为15 A的情况下,下降沿时间由500μs缩短为100μs,对于浅层的探测效果更好。

井下动态成像瞬变电磁仪的设计

设计了一种新型井下动态成像瞬变电磁仪。瞬变电磁仪发射机采用6个场效应管组成快速关断桥路,在发射电流关断期间,场长效应管内部寄生二极管构建快速放电回路,缩减了发射线圈电感效应,大幅减少探测盲区;瞬变电磁接收机采用双通道信号处理电路,双AD同时采集,通过数据拼接处理,信号接收范围可达160 db以上;Linux操作系统的嵌入式工控机能快速进行数据分析处理,2 s内完成数据采集到最终视电阻率快速成像。

基于恒定大电流发射双极性高速采集接收的矿井瞬变电磁仪研制

矿井瞬变电磁仪广泛应用于探测煤矿井下含水构造。为提高二次场信号强度及仪器的抗干扰能力,研制了H桥式PWM双极性调制隔离驱动,微处理器预设电流值,恒定发射50 A电流且可快速关断的发射系统;双极性同步采集,625 kHz高速叠加信号的接收系统;保证矿井使用安全的隔爆兼本安型供电电源。通过对煤矿工作面富水性探测,较为准确地划分了含水异常区,验证了仪器的准确性。

XRQ-Ⅱ型开车燃烧控制系统的结构及应用

XRQ-Ⅱ型开车燃烧控制系统由泵组、阀组、燃烧器、快速关断阀门及控制柜等组成,燃料经油枪喷嘴雾化喷出在燃烧器中安全稳定地燃烧,控制柜保证供油及点火、火焰检测。在600 kt/a硫磺制酸系统焚硫炉烘炉及催化剂升温中的实际应用表明,XRQ-Ⅱ型开车燃烧控制系统具有便于自控操作、提高焚硫炉烘炉内衬质量、缩短催化剂升温时间等优点。

瓦斯抽采管路自动阻爆技术

为了提高瓦斯抽采系统的安全性,对抽采管路的阻火防传爆技术进行了研究。采用三重红外火焰探测技术拾取爆炸火焰红外光辐射信息,并传递至PLC控制器,控制器驱动液压快速阀门关闭,从而实现瓦斯抽采管路的快速准确阻爆。建立了瓦斯抽采管路阻爆试验模型,通过模拟试验验证了阻爆技术的合理性与可靠性,阻爆阀门动作时间小于100 ms,且有效阻止了爆炸火焰的蔓延。