电流母线型多输出高压隔离igbt驱动电源

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1、万方数据第49卷第1期2015年1月电力电子技术PowerElectronicsV01．49，No．1January2015电流母线型多输出高压隔离IGBT驱动电源宋佩云．肖岚(江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：针对中高压应用场合大量功率电子器件的驱动供电问题，研究了一种电流母线型多输出高压隔离绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动电源。采用高频电流互感式结构取代传统电压型变压器，通过高压电缆线实现高压隔离，工艺简单；前级全桥串联谐振电路产生高频母线电流，后级稳压模块采用电流输入型Boost

2、变换器。与传统Boost变换器相比，其控制策略简单、易实现自启动；分析了IGBT驱动电路消耗功率估算方法，根据负载功率需求给出后级稳压电路参数设计方法；对后级稳压模块进行损耗分析，提出效率优化方案；最后进行了实验验证。关键词：驱动电源：电流母线型：高压隔离中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)01—0029—04Multi-outputandHigh-voltageInsulationIGBTDrivePowerSupplyWithCurrentBusSONGPei—yun．XIA0Lan(Jiang

3、suKeyLaboratoryofNewEnergyGenerationandPowerConversion，NanjingUnivers渺ofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Toofferdrivepowersupplyforpowerelectronicdevicesinhighvoltageapplications，amulti—outputandhigh—voltageinsulationinsulatedgatebipolartransistor(IG

4、BT)drivepowersupplywithcurrentbusispresented．Hish—frequencycurrenttransformerstructureisutilizedinsteadoftraditionalvoltagetla／isformerandhighvoltagecableisusedtoachievehigh—voltageinsulation．Fullbridgeseriesresonantcircuitproducesbuscurrentofhighfrequencyandhighquality．

5、ThevohageregulatormodulesuseBoosteonveflerwithcurrentinput．ComparedtothetraditionalBoostconverter，ithassimplecontrolstrategyandiseasytoachieveself—start．Tomakearationaldesignofthevoltagereg·ulatormodules，theoreticalestimationmethodofthepowerlossforIGBTdriveisproposed．Acc

6、ordingtothecharacter-isticoftheload，thedesignande伍ciencyimprovementmethodsaregiven．Finallyexperimentalvalidationiscompleted．Keywords：drivepowersupply；curretbus；high—voltageinsulationFoundationProject：SupportedbyOpenResearchFundofJiangsuKeyLaboratoryandNUAAResearchFunding

7、(No．NJ20120005)引言随着电力电子系统向中高压大功率方向发展．通常需将多个低压功率器件串联以实现功率器件在高压场合的应用．这样系统中功率器件数目会大量增加，且各器件驱动电源参考地电位不一致．驱动电路高压隔离供电困难，故寻求一种适用于高压隔离场合的多路输出驱动电源方案[1-7]具有重要意义。文献[8]重点分析了前级高频恒流源电路，但未详细分析后级稳压模块和负载特性。后级稳压模块效率只有58％。为合理设计后级稳压模块，提高基金项目：江苏省重点实验室开放研究基金及南京航空航天大学科研基地创新创优基金(NJ20120005)定稿日期

8、：2014—04—04作者简介：宋佩云(1991一)，女，江苏靖江人，硕士研究生．研究方向为功率电子变换与新能源发电。整机效率，首先分析IGBT驱动电路消耗功率估算方法，根据负载功率需求合理设计后级稳压模块