基于无线的大功率电力电子装置新型触发研究

论文摘要

以IGBT为代表的新型大功率电力电子器件和计算机技术的发展,极大地推动了性能卓越的高压大功率电力电子装置的广泛应用。在高压大功率IGBT的应用中,如何实现快速稳定可靠的信号与能量的隔离驱动是关键问题之一,对此一种传统的解决方案是控制信号通过光纤由控制板传输给驱动板,状态信号则由驱动板传输给控制板。由于光纤连接的发射器和接收器之间无直接电气连接,此方案可以实现可靠稳定快速的高压隔离驱动。但高压大功率电力电子装置触发系统具有复杂庞大的电路,要求对电路中多路IGBT同时进行快速有效的驱动,而光纤的价格昂贵且布线复杂,因此这种方案就显得昂贵且庞大,且在布光纤不方便的地方,这种方案的使用就具有一定的局限性。本文针对这种现状就提出了一种新型的触发系统,控制信号通过无线传输由控制板发送到驱动板,能量通过无接触方式来传输。通过实验证明此系统由于控制信号采用无线方式,发射端和接收端无任何电气接触,因此消除电磁干扰问题,可以实现高压隔离;可同时快速有效地实现大功率电力电子装置触发系统中的多路门极驱动;系统电路较小巧,使用方便,造价低,适用于各种不易布光纤的场合。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电力电子技术在中高压大功率装置中的应用
• 1.2 大功率电力电子器件及其驱动电路的特点
• 1.2.1 大功率电力电子器件及其发展
• 1.2.2 大功率电力电子器件驱动的特点
• 1.3 无线技术及其应用
• 1.4 本文选题的目的和意义
• 1.4.1 课题的提出
• 1.4.2 课题的意义
• 1.4.3 本文主要的研究内容及章节安排
• 第二章 基于无线技术新型触发系统研究
• 2.1 大功率电力电子器件IGBT 的驱动电路
• 2.2 基于无线技术的新型触发系统设计思想
• 2.3 新型触发系统无线传输方案
• 2.3.1 系统信号的调制
• 2.3.2 系统的差错控制
• 2.4 本章小结
• 第三章 新型无线触发系统发射部分研究
• 3.1 信源编码电路
• 3.2 系统调制器
• 3.2.1 系统调制方式
• 3.2.2 无线传输频率与速率
• 3.2.3 系统传输差错控制
• 3.3 无线发射器射频电路
• 3.3.1 nRF2401 的内部结构
• 3.3.2 系统无线发射器硬件设计
• 3.4 系统无线发送端软件实现
• 3.4.1 射频电路的配置
• 3.4.2 系统无线发射的软件实现
• 3.5 本章小结
• 第四章 新型无线触发系统接收部分研究
• 4.1 新型无线触发系统接收部分整体设计
• 4.2 无线接收器射频电路及其实现
• 4.3 本章小结
• 第五章 实验结果及分析
• 5.1 系统无线发射端实验波形
• 5.2 系统无线接收端实验波形
• 5.3 无线传输系统延迟实验波形
• 5.4 无线触发系统综合实验波形
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间论文发表情况