中文名 | 黑電平鉗位 | 基????極 | 2.03V |
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發(fā)射極 | 1.42V | 三極管 | Q817 |
黑電平鉗位(直流恢復(fù))
實(shí)測(cè)Q817電位集電極72.68V、基極2.03V、發(fā)射極1.42V,此時(shí)Q817工作在放大狀態(tài)。從CPU調(diào)整暗平衡時(shí),經(jīng)R878使Q817基極電流變大(變?。r(shí),集電極電流變大(變?。筈817集電極電壓改變,通過(guò)D714得到調(diào)整CRT陰極黑電平。2100433B
黑電平鉗位(直流恢復(fù))
從視頻放大輸出的信號(hào),經(jīng)電容交流耦合到陰極,信號(hào)的直流成分被遺失,為了恢復(fù)視頻信號(hào)的直流成分,采用了黑電平鉗位電路,將信號(hào)直流成分恢復(fù)。電路圖Q817等周邊回路為黑電平鉗位電路,視頻信號(hào)由C837耦合到陰極,三極管Q817、電阻R878、二極管D817將直流黑電平恢復(fù)到視頻信號(hào),通過(guò)控制Q817基極電流,從而調(diào)節(jié)鉗位電壓。實(shí)測(cè)Q817電位集電極72.68V、基極2.03V、發(fā)射極1.42V,此時(shí)Q817工作在放大狀態(tài)。從CPU調(diào)整暗平衡時(shí),經(jīng)R878使Q817基極電流變大(變?。r(shí),集電極電流變大(變小),使Q817集電極電壓改變,通過(guò)D714得到調(diào)整CRT陰極黑電平。
“中點(diǎn)箝位型三電平逆變器”中“中點(diǎn)鉗位”是什么意思?“中點(diǎn)鉗位”有什么作用?
二極管NPC三電平拓?fù)渥钤缬葾. Nabae等人以論文的方式系統(tǒng)系統(tǒng)的提出,并已廣泛應(yīng)用于電力傳動(dòng)領(lǐng)域。相對(duì)于傳統(tǒng)的兩電平全橋逆變器,三電平NPC逆變器具有一系列優(yōu)點(diǎn):1)開(kāi)關(guān)損耗小,效率高;2)開(kāi)關(guān)...
所謂鉗位就是把輸入電壓變成峰值鉗制在某一的電平上的輸出電壓,而不改變信號(hào)。二極管限幅器,也稱為二極管限幅器,是一種波形整形電路,可以輸入波形并剪切或切斷其上半部分,下半部分或兩個(gè)一起。輸入信號(hào)的這種削...
RS232電平,TTL電平,COMS電平的定義和區(qū)別
電氣特性EIA-RS-232C對(duì)電氣特性、邏輯電平和各種信號(hào)線功能都作了規(guī)定。在TxD和RxD上:邏輯1(MARK)=-3V~-15V邏輯0(SPACE)=+3~+15V在RTS、CTS、DSR、DT...
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在優(yōu)化多電平變換器系統(tǒng)性能時(shí)必須建立變換器開(kāi)關(guān)損耗模型。通過(guò)一些特征參數(shù)來(lái)表征器件的開(kāi)關(guān)波形,并根據(jù)開(kāi)關(guān)波形產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理分別擬合逼近三電平變換器中快恢復(fù)二極管和IGBT的真實(shí)開(kāi)關(guān)波形。另外,在分析二極管鉗位型三電平變換器半導(dǎo)體器件開(kāi)通、關(guān)斷機(jī)理的基礎(chǔ)上,建立了此類變換器的開(kāi)關(guān)損耗計(jì)算模型。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了二極管鉗位型三電平變換器的器件開(kāi)關(guān)模型和開(kāi)關(guān)損耗模型的正確性和有效性。
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傳統(tǒng)的二極管鉗位型多電平拓?fù)浯嬖谥绷髂妇€電容電壓不平衡的問(wèn)題。提出一種開(kāi)關(guān)電容和二極管鉗位組合式的多電平拓?fù)?介紹了其結(jié)構(gòu)組成和工作原理。該拓?fù)鋵㈤_(kāi)關(guān)電容電路和二極管鉗位電路有機(jī)地結(jié)合起來(lái),充分利用兩部分電路的工作特點(diǎn),不但具有平衡直流母線電容電壓的功能,而且可以用多種升壓方式實(shí)現(xiàn)升壓輸出,同時(shí)使用的元器件數(shù)量較少。最后通過(guò)一個(gè)五電平電路的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本拓?fù)涞挠行浴?
圖1為中點(diǎn)鉗位三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括兩個(gè)串聯(lián)的電容C1,C2,兩電容之間的點(diǎn)稱為中點(diǎn)Z,因此中點(diǎn)鉗位型逆變器也被稱作二極管鉗位逆變器;每一相包含四組IGBT/Diode(絕緣柵門(mén)極晶閘管/二極管)Tx1、Tx2、Tx3和Tx4;兩個(gè)鉗位二極管Dx5和Dx6(x=a,b,和c)。
根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以看出來(lái),中點(diǎn)鉗位三電平逆變器的一個(gè)很重要的問(wèn)題就是:中點(diǎn)電壓平衡問(wèn)題。理想的情況下,直流電容C1,C2的電壓均為E(E為直流電壓源Vdc的1/2),但是流過(guò)中點(diǎn)Z的電流對(duì)電容充電或者放電,加之電容保持電壓的能力有限,會(huì)導(dǎo)致電容C1,C2的電壓發(fā)生變化。工況惡劣時(shí),會(huì)導(dǎo)致上下兩電容電壓差過(guò)大,輸出電壓電流波形畸變,甚至損壞功率半導(dǎo)體器件 。
可以將三電平NPC逆變器的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下:
①在換流過(guò)程中,每個(gè)功率半導(dǎo)體器件所承受的電壓均為E(vdc / 2)。這有助于逆變器電壓等級(jí)和功率等級(jí)的提高,在元器件的選擇方面也會(huì)留有更大的余地;
②由于三電平NPC逆變器輸出線電壓、相電壓波形的階梯均多余傳統(tǒng)兩電平逆變器,因此有著較低的諧波畸變率(Total Harmonic Distortion,THD);
③在直流側(cè)電壓相同,相電流相同的工況下,三電平NPC逆變器的開(kāi)關(guān)損耗約為傳統(tǒng)兩電平逆變器的1/2(將在后面的章節(jié)進(jìn)行論述),較小的開(kāi)關(guān)損耗允許適當(dāng)?shù)卦龃箝_(kāi)關(guān)頻率,進(jìn)一步減小諧波。
同時(shí),由于三電平NPC逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的限制,其也具有一些缺點(diǎn):
①功率半導(dǎo)體器件較多,單相橋臂有四組IGBT/續(xù)流二極管,并且比兩電平逆變器多出兩個(gè)鉗位二極管。元器件的增加,為驅(qū)動(dòng)電路和控制電路的設(shè)計(jì)帶來(lái)了麻煩;
②直流側(cè)兩個(gè)電容存在中點(diǎn)電壓平衡問(wèn)題,有可能造成輸出電壓的畸變,甚至損壞元器件;
③功率半導(dǎo)體器件的增多,導(dǎo)致各個(gè)器件的損耗和結(jié)溫不同(將在后面的章節(jié)進(jìn)行論述),對(duì)散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜 。
三電平逆變器是現(xiàn)有多電平逆變器中應(yīng)用較為廣泛的一種,其應(yīng)用已有許多實(shí)例。其中,二極管中點(diǎn)鉗位型(neutral point clamped, NPC)逆變器多應(yīng)用在以靜止同步補(bǔ)償器、有源電力濾波器為代表的柔性交流輸電技術(shù)和以中高壓變頻為代表的大電機(jī)拖動(dòng)、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域。但是二極管鉗位型三電平逆變器的研制、工程化和應(yīng)用仍存在著許多問(wèn)題, 尤其是高性能、 高可靠性的系統(tǒng)并不多見(jiàn) ,其主要原因有:
1)二極管鉗位型逆變器的實(shí)際性能分析困難。二極管鉗位型逆變器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,每一相橋臂都由多個(gè)功率開(kāi)關(guān)管和二極管組成;復(fù)雜的調(diào)制策略,令功率開(kāi)關(guān)管不斷的開(kāi)通和關(guān)斷,使逆變器工作在多種工作模式下。此外,工作回路中寄生電感的存在也會(huì)給器件的開(kāi)關(guān)特性產(chǎn)生影響 。
2)實(shí)時(shí)在線狀態(tài)未知。對(duì)大功率開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體器件的測(cè)試多為離線測(cè)試和準(zhǔn)在線測(cè)試。這兩種方法都無(wú)法同時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量出大功率逆變器實(shí)際工況下各器件之間“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的動(dòng)態(tài)特性,無(wú)法得知器件的實(shí)時(shí)在線狀態(tài) 。
3)故障預(yù)防和裕量設(shè)計(jì)不合適。由于無(wú)法監(jiān)測(cè)到大功率開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體器件在故障時(shí)異常的動(dòng)態(tài)特性,因此無(wú)法給故障的預(yù)防提供參考。且在大功率開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體器件選型時(shí),裕量的選擇往往是憑經(jīng)驗(yàn),常導(dǎo)致裕量設(shè)計(jì)不合適 。 解讀詞條背后的知識(shí) 電氣新科技 媒體人,《電氣技術(shù)》雜志社有限公司,科技領(lǐng)域愛(ài)好者
可有效改善三電平逆變器輸出電流質(zhì)量的優(yōu)化策略
天津市電機(jī)系統(tǒng)先進(jìn)設(shè)計(jì)與智能控制技術(shù)工程中心(天津工業(yè)大學(xué))、天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院的研究人員谷鑫、劉潮、張國(guó)政、史婷娜、夏長(zhǎng)亮,在2019年第5期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文(論文標(biāo)題為“三電平逆變器同步不連續(xù)空間矢量調(diào)制輸出電流優(yōu)化策略”),以中點(diǎn)鉗位型三電平逆變器...
2019-06-120閱讀19