防止PWM逆变器直通短路的原理及应用

本文提出了通过上下桥臂开关电流互访与联锁、故障断诊、故障处理与记忆等措施,消除PWM逆变器上下桥臂同时直通短路的新原理,并提供了实验验证的结果.

MMC子模块IGBT短路实验平台设计与实现

在模块化多电平换流阀(modular multilevel convertor,MMC)实际运行中,绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)或其驱动器故障会导致子模块直通短路,造成器件损坏,该短路工况对于IGBT的短路保护以及可靠性研究具有重要意义。该文分析MMC子模块直通短路的类型并提出该短路工况实验平台的设计要求。针对短路振荡和电磁干扰问题进行优化设计,对短路回路寄生电感进行调整,研制MMC子模块短路实验平台并进行实验验证。实验结果表明,所研制的实验平台可以满足MMC子模块用IGBT的短路实验的需求。

半桥型柔性直流换流器功率模块典型故障分析

对目前柔性直流工程上常用的半桥型模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converters,MMC)的基本拓扑结构和运行工况进行了阐述,并对工程现场绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)上常见的直通短路故障、单管击穿故障、“瞬时性”直通短路故障、通信类故障等几类典型功率模块的故障特征、停电检查方法以及失效原因进行了分析,针对各类典型故障提出运维建议,以提高柔性直流工程的运行可靠性。

两电平可升压自然软开关DC/AC逆变器控制模式与参数设计

介绍了一种能有效整合DC/DC和DC/AC两级电能变换的新型逆变器拓扑的四种基本控制时序。详细推导了该拓扑在正常工作时,对应直流输入电压,调制度,输出功率以及直流电感量选取之间的基本关系及设计准则。分析了为实现软开关动作,逆变器在三种直通模式下分别对应出现的最大电流应力。最后给出500W功率的样机设计实例,并通过实验加以验证。

MMC子模块母排的电动力计算与试验研究

当子模块内部发生直通短路故障时,母排上将流过短路电流,从而在母排上产生极大的电动力,可能造,成母排永久失效。在此以半桥子模块(HBSM)为例,首先,详细分析了母排在3种直通短路故障下的电流通路。其次,建立了子模块母排的有限元仿真模型,求解了各部分母排在故障工况下的电磁分布与电动力水平。最后,为了验证母排在故障下的耐受能力,设计了相应的试验电路,以最恶劣工况为例,试验结果表明,所设计的子模块母排结构安全可靠。

两电平可升压自然软开关DC/AC变流器发热均衡控制研究

介绍了一种能有效整合DC/DC和DC/AC两级电能变换的自然软开关逆变器拓扑结构,详细分析了该拓扑工作在特殊直通零矢量时,逆变器开关管的转换过程。指出采用传统单一锯齿载波调制模式势必引起输出逆变器上下桥臂开关管发热失衡。为此,提出一种适用于此拓扑的优化控制方案,在获得最佳软化效果的同时,维持逆变器上下桥臂开关管发热均衡。实验证明优化控制方案的有效性。

40GHz陶瓷衬底SOLT校准片研制与定标技术研究

在片测试系统在微波单片集成电路MMIC的设计建模及生产检验中有着必不可少的作用。由于测试参考面从矢网的同轴接口转移到微波探针,因此需要用共面波导校准片校准。设计制作了用于在片测试系统校准的陶瓷衬底的SOLT校准片,并对校准片进行了建模,提取出了1~40GHz频段内片上负载及短路件的等效电阻及寄生电感参量、直通件的延时参量。片上负载的电阻分量约为45Ω,回波损耗在1~30GHz小于-20dB;在30~40GHz小于-10dB。验证了SOLT校准片设计、制作及定标的整个工艺过程的有效性。

SiC MOSFET驱动及保护电路设计

SiC MOSFET器件具有高耐压、低导通电阻、高频等优良特性,工业应用中具有明显优势,发展快速。本文首先阐述了SiC MOSFET主要特性,分析了驱动电路的特点,并给出了基于分立器件的驱动及保护电路设计。基于CREE公司最新第三代器件,设计了驱动电路,并通过双脉冲电路及桥臂直通电路测试验证所设计的SiC器件门极驱动电路参数及短路保护电路参数的准确性和合理性。