基于STATCOM的IGBT驱动保护电路的研究

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随着电力电子技术的不断发展,尤其它在当今工业领域的广泛应用,近些年来出现了自换相变流电路的静止无功补偿装置,简称为静止同步补偿器(STATCOM),早些时期它也叫做静止无功发生器(SVG)。STATCOM具有补偿系统无功,提高系统的功率因数,改善电能的质量,减少系统中谐波分量等特点。作为STATCOM主电路的核心,功率开关器件的选择非常重要。而IGBT在诸如变频器、开关电源等电力电子技术的能量变换与管理应用中,越来越成为各种主回路的首选功率开关器件,同样如何安全可靠地驱动IGBT,将决定了整个系统的性能。本文就是以STATCOM系统为背景,对系统所用到的IGBT桥的驱动保护电路进行研究讨论。本文首先对IGBT的基本结构、工作原理以及各项性能特性进行了叙述。之后了解了IGBT的驱动要求,同时针对IGBT的驱动要求介绍目前常用的驱动芯片组成的驱动电路。在设计IGBT驱动电路之前,对晶闸管的驱动电路进行了分析设计,为接下来的IGBT驱动设计进行了准备工作。然后,针对我们STATCOM系统,设计IGBT桥所需要的驱动电路。随后,叙述IGBT在工作过程中可能遇到的问题,并且针对主要问题,总结IGBT保护电路的分类,同时对于我们的STATCOM系统提出相对应的保护电路。最后对文中所提出的电路进行了仿真实验,验证了系统设计的可行性。并对实验过程中所遇到的问题提出解决方案。论文最后对整体设计中的成功和不足进行了总结,对今后发展进行了展望。
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