基于三相逆变器变开关频率和变直流母线电压的PMSM控制

针对三相电压源逆变器应用固定开关频率和额定直流母线电压的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)驱动方式时存在直流电压利用率低、绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar tran⁃sistors,IGBT)损耗较高的缺点,建立永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)和基于输出周期的IGBT损耗控制模型,在此基础上以输出电流质量为约束条件,以开关频率和直流母线电压为约束变量,应用猫鼬优化算法获得基于输出周期的IGBT损耗最优的开关频率和直流母线电压。对所提出的策略进行仿真和实验,通过比较输出电流总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)、电流波形、IGBT损耗和结温等验证所提策略在保证控制系统性能的条件下降低三相电压源逆变器损耗,增加三相电压源逆变器的可靠性。

考虑开关频率影响的PWM DC-DC变换器平均模型

在状态空间平均模型的基础上,分析了一种考虑开关频率影响的PWM DC-DC变换器平均模型,通过仿真证实了该模型更为准确实用。

用于焊机的超快速IGBT技术——适用于30kHz及以上的开关频率

香港，2008年5月——集成在SEMITOP功率模块中的超快速600VIGBT技术是为焊机、电池充电器和开关电源而开发的。这些高开关频率IGBT模块是专为开关频率为30kHz或更高的应用而设计。

赛米控用于焊机的超快速IGBT技术适用于30kHz及以上的开关频率

SEMITOPS模块结合了带软反向恢复特性的快速二极管和具有低导通损耗的快速IGBT，以增加该模块在高频应用下的效率。为了易于并联，该IGBT被设计成没有拖尾电流且Vce，sat为正温度系数。动态特性表明，与过去的快速IGBT技术相比，Eoff减小高达30％。

IGBT开关频率对牵引电机噪声及温升的影响分析

为解决城轨车辆启动时车内电磁噪声大、电机温升偏高的问题,以某有轨电车牵引系统为研究对象,对其牵引电机振动噪声及温升进行了系统试验研究。结果表明,在车辆低速启动阶段牵引电机的电磁噪声为主要的噪声源,其主要成分为电磁激振力频率与电机的固有模态耦合导致的高频结构振动辐射噪声,主要频率为IGBT开关频率的2倍频,经优化IGBT开关频率,其总体降噪效果达4~10 dB(A)。同时,试验研究发现,随着IGBT开关频率的提升,牵引逆变器输出电流的谐波含量明显降低,同等载荷下可有效降低牵引电机的温升,相同工况下最高可降低电机温升20 K。

提高IGBT并联型逆变器工作频率的一种方法

IGBT并联型逆变器由于IGBT开关损耗的限制而使逆变器工作频率难以提高,针对这一问题,提出了一种通过多桥并联、分时工作的方法来降低IGBT的开关损耗,提高IGBT并联型逆变器工作频率。仿真结果表明,该方法克服了IGBT开关损耗对开关频率的限制,提高了逆变器的工作频率。

基于广义状态空间建模的串联谐振DC/DC变换器主动软开关控制策略

基于广义状态空间平均法,利用脉冲频率调制-脉冲宽度调制(pulse frequency modulation-pulse width modulation,PFM+PWM)调制提供的双自由度提出一种可以同时调节输出电压以及实现开关器件主动软开关的控制策略,可以根据器件主体损耗情况“主动”切换软开关模式,兼顾整体效率提升与负载调节范围的扩展。分析全桥型串联谐振直流变换器工作频率高于谐振频率时的3种运行模式,并通过谐振腔参数设计避免特殊断续电流模式的发生;通过广义状态空间平均法建立包含调制环节在内的系统基波截断小信号模型,其数值扫频结果与物理模型展现出极高的精确度,并能精确反映拍频极点;定义反映多输入多输出系统能控程度的灵敏度矩阵,依据此设计实现输出电压调节及主动软开关的双链路线性控制策略。MATLAB/Simulink仿真及样机实验验证表明,所提控制相比传统脉冲频率调制具备更高的整体效率以及更宽的负载调节范围。

具有低开关频率的三电平有源前端变换器模型预测控制

研究了一种具有低开关频率的三电平有源前端变换器AFEs低开关频率有限控制集模型预测控制LFCSMPC策略。该策略在一个控制周期内,同时施加有效电压矢量和零电压矢量。同时,引入降低平均开关频率控制目标项,并基于该目标函数求得有效电压矢量的最优作用时间,从而将带有最优作用时间的开关状态直接作用于功率变换器。该方法在兼顾控制性能的同时有效地降低功率器件平均开关频率,实现了低开关频率下的三电平AFEs高效运行。仿真结果表明,该方法在实际工程应用中具有一定的价值。

全球经济化条件下IGBT软开关的市场应用与开发

步入21世纪，全球电子电力器件市场呈现快速发展的势头，特别是我国，随着近年国民经济发展和对电子电力器件需求的不断增加，市场总规模日益膨胀，2005年市场销售额将超过200亿元。而其中IGBT等新型电子电力器件的年平均增长率更是超过30％，较一般电力电子器件的年平均增长率更高，而且未来的市场容量更大，发展前景被广泛看好。IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为新一代新型电子电力半导体器件，它是将功率MOSFET和GTR集成在一个芯片上的复合器件。

高开关速度优化的新一代IGBT系列

最近几年,分立的IGBT已在不同的领域广泛应用,诸如传动用逆变器、电感性加热、焊接、太阳能发电用逆变器和U PS。这些应用装置在某些方面仍有本质上的不同要求,需要应用优化的专用器件。本文阐述第三代1200V高速器件("HS3"产品系列),它是专为焊接,太阳能发电逆变器和UPS等高频应用设计的。这些应用的典型工作频率范围是20k～0kHz,要求开关损耗低于典型的传动应用的损耗,后者在10kHz甚至在更低范围中应用。但是,饱和电压V_(CE,sat)在整个损耗中仍起重要的作用,为此要找到开关损耗和传导损耗之间良好的平衡。文中提供了新产品的特性并和市场上的其他产品系列做了比较。这些新产品的效益在特定装置的应用中获得了验证。

赛米控推出SEMITOP高频率IGBT功率模块

赛米控近期研发的集成在SEMITOP。功率模块中的超快速600V IGBT技术是为焊机、电池充电器和开关电源而开发的。这些高开关频率IGBT模块是专为开关频率为30kHz或更高的应用而设计。

采用低损耗IGBT为次级2.5kW逆变器应用提升开关性能

传统的IGBT（绝缘栅极型功率管）通常应用在要求高电压和高电流等级,以及相对缓慢的开关频率的场合。当开关频率低时,IGBT固有的低传导损耗源自IGBT中少数载流子工作产生的低VCE（on）（集电极一发射极饱和电压）．其在价值上已经超过了它贫乏的开关性能．使获得高的整体操作效率成为可能。

IGBT串联型逆变器定角控制的建模与仿真

分析了串联型逆变器定角控制的必要性,提出了一种定角控制的频率跟踪方法,并对其实现进行了研究。以MATLAB／Simulink为仿真工具,建立了以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为开关器件的串联型逆变器仿真模型,对提出的定角控制方法进行了仿真验证。仿真结果表明该定角控制方法是可行的,能够使串联型逆变器在较宽的频率范围内保持功率因数角恒定。

永磁同步电机模糊自适应变开关次数权重系数模型预测转矩控制

针对永磁同步电机(PMSM)传统模型预测转矩控制(MPTC)中逆变器开关频率较高的问题,提出将减小开关次数也作为成本函数控制目标之一,构建包括定子磁链控制、转矩控制和开关次数控制在内的多目标成本函数,通过搜索法确定了开关次数权重系数。提出自适应变权重系数控制策略:系统动态下,将开关次数权重系数设置为零,静态下,使用固定的稳态开关次数权重系数,并同时采用搜索法确定稳态开关次数权重系数。进一步提出模糊自适应变权重系数控制策略,可根据电机运行状态,采用模糊控制动态输出更合理的稳态开关次数权重系数。仿真结果表明:考虑开关次数控制的成本函数能有效减小平均开关频率。与固定权重系数的成本函数相比,自适应变权重系数的成本函数可在相同平均开关频率下降低磁链和转矩脉动。模糊自适应变权重系数的成本函数可进一步降低逆变器平均开关频率,有效抑制转矩与磁链脉动。

基于PSPICE仿真的IGBT功耗计算

基于PSPICE仿真,结合无刷直流电机提出了IGBT功率损耗的估算方法,研究了IGBT功率损耗与开关频率和栅极电阻阻值之间的关系。

基于人工神经网络的IGBT变频器死区时间控制系统

介绍了基于人工神经网络的 IGBT 变频器死区时间控制系统,设计了依据直通电流来调整变频器死区时间的人工神经网络。论述了该种控制策略的基本原理,并在 Matlab 软件中建立了该系统的仿真模型并对其进行了仿真。

变频器载波频率对电动机运行的影响

介绍了PWM调制原理,分析变频器载波频率对电动机运行的影响,找出电动机发热原因,制定相应的解决办法,保证了水泵的稳定运行。

IGBT4技术提高了应用性能——半导体技术与封装——完美的匹配

在日益增长的变频器市场，许多厂商提供性能和尺寸各异的变换器类型。这正是以低损耗和高开关频率而著称的新IGBT技术施展的舞台。在62毫米（当前模块的标准尺寸）模块中使用新IGBT技术，使用户可以因不必改变其机械设计概念而获益。

IGBT与FET的比较 IGBT和功率FET工作特性

IGBT是一种以电压驱动的高电流器件。与其它电力电子器件相比,IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点。与此同时,随着电力电子系统结构技术快速发展,电力半导体组件在节省电力、减小体积以及成本大幅降低的要求下,发展迅速,MOSFET应运而生。本文将针对开关电源用IGBT和高压功率FET的发展历程及工作原理进行详细阐述。

英飞凌推出第三代高速IGBT系列

英飞凌科技股份公司近日推出600v和1200V高速3（第三代）IGBT产品系列。该系列经过优化，适用于高频和硬开关应用，在降低开关损耗、实现出类拔萃的效率方面，树立了行业新标杆，并可满足开关频率高达100kHz的应用需求。