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SiC MOSFET驱动电路设计及特性分析 被引量:11
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作者 徐建清 高勇 +3 位作者 杨媛 孟昭亮 文阳 张乐 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第5期352-358,408,共8页
近年来基于SiC和GaN的宽禁带半导体器件开始逐渐替代传统的Si IGBT器件,而面对高的开关速度所带来的问题,宽禁带半导体器件的开关特性分析以及驱动电路的设计在系统可靠运行方面显得尤为重要。以SiC MOSFET模块C2M0280120D为例设计了一... 近年来基于SiC和GaN的宽禁带半导体器件开始逐渐替代传统的Si IGBT器件,而面对高的开关速度所带来的问题,宽禁带半导体器件的开关特性分析以及驱动电路的设计在系统可靠运行方面显得尤为重要。以SiC MOSFET模块C2M0280120D为例设计了一款驱动电路,并在双脉冲测试平台对驱动电路进行了验证,同时分析了不同栅极驱动电阻对SiC MOSFET开关特性的影响。比较了传统Si器件和SiC宽禁带半导体器件在静态特性和开关特性上的差异,以分析SiC MOSFET驱动与传统Si IGBT驱动的区别。最后验证了所设计的驱动电路能保证驱动速度和栅极电压需求,并通过栅极电阻改变开关特性。 展开更多
关键词 SiC MOSFET IGBT 驱动电路 栅极驱动电阻 双脉冲测试
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基于IGBT的Buck电路共模EMI特性研究 被引量:6
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作者 蒋有缘 陈萍 +1 位作者 刘文苑 张凯 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2234-2239,共6页
针对IGBT的高du/dt给电力电子装置带来的严重共模电磁干扰(common-mode electromagnetic interfer-ence,CM EMI)问题,深入分析了Buck电路的CM EMI,首先提出了Buck电路的共模电流等效电路,分析了噪声源频谱及其与输入电压、开关频率、开... 针对IGBT的高du/dt给电力电子装置带来的严重共模电磁干扰(common-mode electromagnetic interfer-ence,CM EMI)问题,深入分析了Buck电路的CM EMI,首先提出了Buck电路的共模电流等效电路,分析了噪声源频谱及其与输入电压、开关频率、开关速度等运行参量间的关系。为弥补理论分析的不足,以实验手段研究了采用IGBT的Buck电路的输入电压、开关频率、负载电流、占空比、驱动电阻等参量对共模EMI的影响。研究表明:共模EMI与占空比无关而与输入电压和开关频率成正比关系。驱动电阻和负载电流均影响开关速度,因而对共模EMI也有影响,其中负载电流的影响与开关器件的开关特性有很大关系。 展开更多
关键词 IGBT BUCK电路 共模EMI 驱动电阻 负载电流 开关特性
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高压直流断路器组件内IGBT关断瞬态电压过冲的关键影响参数 被引量:7
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作者 刘欣 王利桐 +1 位作者 梁贵书 齐磊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2654-2662,共9页
基于绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的全控型混合式高压直流断路器是多端柔性高压直流输电工程的关键设备,其半导体组件内IGBT关断瞬态电压过冲是工程中需重点关注的问题,该文以典型的IGBT全桥拓扑结构的半... 基于绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的全控型混合式高压直流断路器是多端柔性高压直流输电工程的关键设备,其半导体组件内IGBT关断瞬态电压过冲是工程中需重点关注的问题,该文以典型的IGBT全桥拓扑结构的半导体组件为例,研究了半导体组件内部的母排杂散电感对IGBT关断瞬态电压过冲的影响,揭示了母排杂散电感对IGBT关断瞬态电压过冲的影响机理,获得了IGBT关断瞬态电压过冲关于组件内不同母排中杂散电感的灵敏度;在研究高压直流断路器中IGBT关断机理的基础上获得了包括IGBT器件本身的物理特性参数在内的影响关断瞬态电压过冲的关键参数及其影响规律,最后通过试验验证了理论分析的正确性。研究结果表明:组件内电容支路杂散电感对IGBT关断瞬态电压影响最大,其应作为重点优化对象;除杂散电感外,IGBT的栅极氧化层电容、关断过程集射极电压快速上升时对应的拐点电压以及栅极驱动电阻为影响IGBT关断瞬态电压的关键参数,且均与关断瞬态电压呈负相关性。该研究结论可为半导体组件内部杂散电感的控制、栅极驱动电阻的选择以及IGBT器件的选型或定制提供指导。 展开更多
关键词 高压直流断路器 半导体组件 杂散电感 驱动电阻 瞬态电压过冲
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矿用变频器IGBT尖峰电压抑制的协调优化方法 被引量:2
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作者 王越 史晗 +1 位作者 荣相 蒋德智 《工矿自动化》 北大核心 2022年第12期129-136,143,共9页
目前常用优化母排结构参数、改变栅极驱动电阻、设计吸收电路等方法抑制因杂散电感引起的矿用变频器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)尖峰电压,但现有研究未揭示各方法之间的协调统一关系及协调优化准则。针对该问题,以BPJ5−630−1140型矿用... 目前常用优化母排结构参数、改变栅极驱动电阻、设计吸收电路等方法抑制因杂散电感引起的矿用变频器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)尖峰电压,但现有研究未揭示各方法之间的协调统一关系及协调优化准则。针对该问题,以BPJ5−630−1140型矿用四象限变频器为研究对象,在分析杂散电感对IGBT电−热性能影响的基础上,提出了IGBT尖峰电压抑制的协调优化方法:①分析母排结构参数、栅极驱动电阻对IGBT尖峰电压和功率损耗的影响,结果表明,随着交流母排长度增大、宽度减小,IGBT尖峰电压和功率损耗均增大;随着栅极驱动电阻增大,IGBT尖峰电压减小,功率损耗增大。②设计二极管钳位式吸收电路,通过试验验证了该电路可降低IGBT尖峰电压和功率损耗。③考虑到交流母排宽度对IGBT布局和散热性能无影响,选择栅极驱动电阻和交流母排长度为决策变量,采用BP神经网络−带精英策略的非支配排序遗传算法(BP−NSGAⅡ)实现IGBT尖峰电压、最高结温及散热器表面最高温度的多目标极值寻优。试验结果表明:在散热器表面最高温度为55~65℃、IGBT最高结温为74~80℃时,IGBT尖峰电压最小值为1861 V,相应的栅极驱动电阻为5Ω,交流母排长度为300 mm、宽度为200 mm;优化后BPJ5−630−1140型变频器IGBT尖峰电压为1856 V,较优化前的2856 V降低了35%,有效抑制了IGBT尖峰电压,提高了矿用变频器运行可靠性。 展开更多
关键词 矿用变频器 绝缘栅双极型晶体管 尖峰电压抑制 栅极驱动电阻 二极管钳位式吸收电路 BP神经网络−带精英策略的非支配排序遗传算法
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Fuzzy iterative learning control of electro-hydraulic servo system for SRM direct-drive volume control hydraulic press 被引量:18
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作者 郑建明 赵升吨 魏树国 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2010年第2期316-322,共7页
A new kind of volume control hydraulic press that combines the advantages of both hydraulic and SRM(switched reluctance motor) driving technology is developed.Considering that the serious dead zone and time-variant no... A new kind of volume control hydraulic press that combines the advantages of both hydraulic and SRM(switched reluctance motor) driving technology is developed.Considering that the serious dead zone and time-variant nonlinearity exist in the volume control electro-hydraulic servo system,the ILC(iterative learning control) method is applied to tracking the displacement curve of the hydraulic press slider.In order to improve the convergence speed and precision of ILC,a fuzzy ILC algorithm that utilizes the fuzzy strategy to adaptively adjust the iterative learning gains is put forward.The simulation and experimental researches are carried out to investigate the convergence speed and precision of the fuzzy ILC for hydraulic press slider position tracking.The results show that the fuzzy ILC can raise the iterative learning speed enormously,and realize the tracking control of slider displacement curve with rapid response speed and high control precision.In experiment,the maximum tracking error 0.02 V is achieved through 12 iterations only. 展开更多
关键词 hydraulic press volume control electro-hydraulic servo iterative learning control fuzzy control
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