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一种电流自适应的尖峰电压限制型功率管关断控制方法
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM46[电气工程—电器]
  • 作者机构:[1]华东交通大学电气学院,江西省南昌市330013
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51467005); 江西省自然科学基金项目(20142BAB206025); 江西省专利技术研发引导与产业化示范项目(20133BBM26077)
中文摘要:

针对传统的驱动电路固定化的驱动电流无法优化开关器件损耗的问题,提出了一种根据开关管电流调整器件关断速度的方法。在一个平均电流控制的Boost电路中,用电流指令信号来调节驱动电路的关断电流大小。当电流指令信号越大时,驱动电流的关断电流越小;反之相反。这样就实现了在小电流(轻载)下开关管的关断速度更快,关断损耗更小。可以使用一个晶体管电路来实现电流指令对驱动关断电流的调整。设计的原则是,在一定的小电流下器件的关断电压尖峰不大于额定电流下器件的关断电压尖峰。分析了器件的关断特性,讨论了尖峰电压与驱动电流和漏感之间的关系。在一个200 V输入/380 V输出/功率1 kW的Boost电路上进行测试,结果表明采用所提出的驱动电路,轻载下效率比传统的方法提升了1%以上。

英文摘要:

The fixed-driving- current in the traditional driving circuit couldn't optimize the power losses of power switches, therefore a new method for regulating turn-off speed based on switch current is presented. The turn-off current of the driving circuit is regulated by the reference current signal in a boost converter using average current control mode. With this control method, the larger the reference current signal is, the smaller the turn-off current will be, and conversely, it is opposite. Thus, the turn-off speed of power switches becomes more rapid and turn-off loss becomes lower under a small current(light load). A transistor circuit can be used to implement this function. However, all of this must be based on one principle that the turn-off spike voltage under a smaller current is not greater than the voltage spike under a rated current. Besides, the turn-off characteristics of power switches and the relationship among voltage spike, driving current and leakage inductance are discussed in this paper. Finally, a boost converter with 200 V input voltage, 380 V output voltage, and 1kW output power is built to test the proposed method. The results showed that the converter efficiency using the proposed driving circuit under light load rises by 1% more than that in a traditional driving method.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970