全控

晚报讯日前，松下电器与松下电工、三洋电机分别在当日召开的董事会上做出决议，将通过公开收购及之后的股权交换方式，计划在2011年4月完成松下电器对上述两家子公司的全资收购。

据悉，松下电器目前持有三洋电机50.2%的股份以及松下电工52.1%的股份。该公司可能将通过收购或换股方式，完成对三洋电机和松下电工的收购。

《日经新闻》此前曾报道称，松下电器准备斥资超过9000亿日元(约合100亿美元)完成上述交易。

(记者秦川)

0引言

逆变器已广泛用于交流电气传动、UPS等许多技术领域中，其主电路开关器件常采用IGBT或MOSF、ET等全控型器件，该类器件的开关动作需要靠独立的驱动电路来实现，并要求驱动电路的供电电源彼此隔离(如单相桥式逆变主电路需3组独立电源，三相桥式逆变主电路需4组独立电源)，这无疑增加辅助电源的设计困难和成本，同时也使驱动电路变得复杂，降低了逆变器的可靠性。采用如EXB840等专用厚膜集成驱动电路芯片虽然可以简化驱动电路的设计，但每个驱动芯片仍需要一个隔离的供电电源，且每个芯片仅可驱动一个功率开关器件，应用仍有不便。而美国国际整流器公司生产的专用驱动芯片IR2132只需1个供电电源即可驱动三相桥式逆变电路的6个功率开关器件，可以使整个驱动电路变得简单可靠。

1IR2132驱动芯片的特点

IR2132可以用来驱动工作在母线电压不高于600V的电路中的功率MOS门器件，其可输出的最大正向峰值驱动电流为250mA，而反向峰值驱动电流为500mA。它内部设计有过流、过压及欠压保护、封锁和指示网络，使用户可方便地用来保护被驱动的MOS门功率管，加之内部自举技术的巧妙运用使其可以用于高压系统，它还可以对同一桥臂上下两个功率器件的门极驱动信号产生O．8μs互锁延时时间。它自身工作和电源电压的范围较宽(3～20V)，在它的内部还设计有与被驱动的功率器件所通过的电流成线性关系的电流放大器，电路设计还保证了内部的3个通道的高压侧驱动器和低压侧驱动器可单独使用，亦可只用其内部的3个低压侧驱动器，并且输入信号与TTL及CMOS电平兼容。IR2132管脚如图1所示。VBl～VB3是悬浮电源接地端，通过自举电容为3个上桥臂功率管的驱动器提供内部悬浮电源，VSl～VS3是其对应的悬浮电源地端。

HINl～HIN3，LINl～LIN3是逆变器上桥臂和下桥臂的驱动信号输入端，低电平有效。

ITRIP是过流信号检测输入端，可通过输入电流信号来完成过流或直通保护。

CA一，CA0，VSO是内部放大器的反相端、输出端和同相端，可用来完成电流信号检测。

H01～H03，L01～L03是逆变器上下桥臂功率开关器件驱动信号输出端。

FAULT是过流、直通短路、过压、欠压保护输出端，该端提供一个故障保护的指示信号。它在芯片内部是漏极开路输出端，低电平有效。

VCC，VSS是芯片供电电源连接端，VCC接正电源，而VSS接电源地。

2IR2132内部结构及其工作原理

IR2132的内部结构如图2所示，它的内部集成有1个电流比较器(CurrentComparator)、1个电流放大器(CurrentAmp)、1个自身工作电源欠电压检测器(UnderVoltageDetector)、1个故障处理单元(FaultLogic)及1个清除封锁逻辑单元(ClearLogic)。除上述外，它内部还集成有3个输入信号处理器(InputSignalGenerator)、2个脉冲处理和电平移位器(PulseGeneratorLevelShifter)、3个上桥臂侧功率管驱动信号锁存器(Latch)、3个上桥臂侧功率管驱动信号与欠压检测器(UnderVoltageDetector)及6个低输出阻抗MOS功率管驱动器(Driver)和1个或门电路。

 

随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路，由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simtlink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。

1电路的构成及工作特点

三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的，它由三相半波共阴极接法(VT1，VT3，VT5)和三相半波共阳极接法(VT1，VT6，VT2)的串联组合。

其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π／3的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔π／3换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；共阴极组T1，T3，T5的脉冲依次相差2π／3；同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4，VT3和VT6，VT5和VT2的脉冲相差π，给分析带来了方便；当α=O时，输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，比三相半波电路高l倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流电路。同理，三相半波整流电路称为3脉动整流电路。α>0时，Ud的波形出现缺口，随着α角的增大，缺口增大，输出电压平均值降低。当α=2π／3时，输出电压为零，所以电阻性负载时，α的移相范围是O～2π／3；当O≤α≤π／3时，电流连续，每个晶闸管导通2π／3；当π／3≤α≤2π／3时，电流断续，个晶闸管导通小于2π／3。23α=π／3是电阻性负载电流连续和断续的分界点。

2建模及仿真

2．1建模

根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿真模型如图2所示，设置三个交流电压源Va，Vb，Vc相位角依次相差120°，得到整流桥的三相电源。用6个Thyristor构成整流桥，实现交流电压到直流电压的转换。6个pulsegenerator产生整流桥的触发脉冲，且从上到下分别给1～6号晶闸管触发脉冲。

2．2参数设置及仿真

三相电源的相位互差120°，交流峰值电压为l00V，频率为60Hz。晶闸管的参数为：Rn=O．001Ω，Lon=0．0001H，Vf=0V，Rs=50Ω，Cs=250×10-9。负载电阻性设R=45Ω，电感性负载设L=1H。脉冲发生器脉冲宽度设置为脉宽的50％，脉冲高度为5V，脉冲周期为0．0167s，脉冲移相角随着控制角的变化对“相位角延迟”进行设置。