基于混合式断路器的IGBT驱动保护与串并联技术研究

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混合式电力电子断路器在传统机械式断路器的基础上利用电力电子器件构建电力电子换流装置,可以有效提高机械式断路器的开关速度和使用寿命。本文主要讨论了混合式断路器中电力电子换流装置的相关技术,即绝缘栅双极晶体管(IGBT)驱动保护与串并联技术。全文共分六章。 第一章绪论中,首先叙述了混合式电力电子断路器提出的背景和意义,然后介绍了。IGBT驱动保护与串并联技术的研究现状,最后指出本文主要研究的内容。 第二章对混合式断路器及其关键部件作了简介。讨论了混合式断路器的拓扑结构和工作原理,对IGBT的基本结构、工作原理、基本特性、擎住效应及安全工作区进行了分析。 第三章介绍了IGBT驱动与保护电路的设计。在驱动技术中介绍了IGBT驱动电路的基本条件、特殊要求以及分类,重点分析与比较了基于混合式断路器设计与改进的EXB841驱动电路和M57962AL驱动电路。在保护技术中提出了一种新型IGBT缓冲电路和一种由CPLD逻辑控制单元构成的数字式过流保护自锁电路。 第四章讨论了IGBT串联均压技术。运用仿真和实验手段对影响IGBT串联动、静态均压的因素进行了研究,分析了串联均压措施,提出了一种闭环控制均压电路,并对其在交、直流两种供电条件下的工作情况进行了详细分析。 第五章讨论了IGBT并联均流技术。对影响IGBT并联动、静态均流的因素进行了仿真分析,提出了均流措施,并对栅极驱动信号补偿电路的工作原理进行了理论分析和仿真。 第六章结论,总结了全文的工作,并对本文的后续工作进行了展望。
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