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關斷控制器

單相全控橋式整流電路的設計

1.1 什么是整流電路整流電路（rectifying circuit）把交流電能轉換為直流電能的電路。大多數整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機的調速、發電機的勵磁調節、電解、電鍍等領域得到廣泛應用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成，20世紀70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網與整流電路之間的電隔離。可以從各種角度對整流電路進行分類，主要的分類方法有：按組成的期間可分為不可控，半控，全控三種；按電路的結構可分為橋式電路和零式電路：按交流輸入相數分為單相電路和多相電路；按變壓器二次側電流的方向是單向還是雙向，又可分為單拍電路和雙拍電路1.2整流電路的發展與應用電力電子器件的發展對電力電子的發展起著決定性的作用，因此不管是整流器還是電力電子技術的發展都是以電力電子器件的發展為綱的，1947年美國貝爾實驗室發明了晶體管，引發了電子技術的一次革命：1957年美國通用公司研制了第一個品閘管，標志著電力電子技術的誕生：70年代后期，以門極可關斷晶閘管（GTO）、電力雙極型晶體管（BJT）和電力場效應晶體管（power-MOSFET）為代表的全控型器件迅速發展，把電力電子技術推上一個全新的階段：80年代后期，以絕緣極雙極型品體管（IGBT）為代表的復合型器件異軍突起，成為了現代電力電子技術的主導器件。另外，采用全控型器件的電路的主要控制方式為PWM脈寬調制式，后來，又把驅動，控制，保護電路和功率器件集成在一起，構成功率集成電路（PIC），隨著全控型電力電子器件的發展，電力電電路的工作頻率也不斷提高。同時。電力電子器件的開關損耗也隨之增大，為了減小開關損耗，軟開關技術便應運而生，零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）把電力電子技術和整流電路的發展推向了新的高潮。

標簽： 整流電路

上傳時間： 2022-06-18

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壓電陶瓷在超聲波電機中的應用研究.

超聲波電機利用壓電陶瓷的逆壓電效應，將電能轉變為機械振動，再通過摩擦作用將機械振動轉變為電機的旋轉（直線）運動，進而驅動負載。壓電陶瓷作為超聲波電機的振動發生器件，其性能的優劣直接影響到電機的輸出性能。本文采用傳統的固相反應法制備P-41和PMnS-PZN-PZT壓電陶瓷，研究壓電阿瓷在行被型超聲波電機中的應用及壓電性能對電機性能的影響.研究了P41和PMns-PZN-PZT壓電陶瓷材料的結構、性能、頻率溫度穩定性及極化方式對壓電陶瓷性能的影響。結果表明，這兩種材料都具有較好的介電溫度穩定性，P41具有明顯的鐵電體相變特點，PMns-PZN-PZT具有她豫-鐵電體相變特點。采用同時同向一次極化工藝改善了二次極化工藝所遺留的各極化區域ds不均勻、分區界面應力的存在導致的性能不穩定性，同時縮短了極化時間，提高了超聲波電機的輸出性能.P-41陶的極化采件為3kV/mm，120 ℃極化15 min，PMnS-PZN-PZT陶瓷的極化條件為3.5 kV/mm.140℃極化15 min.研究了P-41和PMnS-PZN-PZT壓電陶瓷的性能與超聲波電機性能的相關性，探討了電機的導納、負載、啟動與關斷和溫度特性。結果表明，電機具有較好的瞬態特性，啟動時間ams，關斷時間<l ms.采用P-41壓電陶瓷電機的啟動與關斷速度比PMnS-PZIN-PZT壓電陶登電機的快，與P41壓電陶瓷具有非弛豫相變特點有關，說明P41壓電陶瓷比較適用于需要反復開關的超聲電機.同時，P41電機的Qm較小而Aar比較大（TRUM-60 1型電機），具有較好的負載驅動能力。電機的表面溫度隨運轉時間的延長迅速升高，最終在某一溫度下穩定運轉，采用PMnS-PZN-PZT壓電陶瓷電機的表面溫度明顯低于采用P41壓電陶瓷的電機（TRLIM6011電機），與PMnS-PZN-PZT壓電陶瓷具有非常低的介電損耗有關，因此這種材料比較適用于需要長時間運轉的超聲波電機。預壓力對電機的性能影響很大，不同尺寸電機具有不同的驅動性能.

標簽： 壓電陶瓷超聲波電機

上傳時間： 2022-06-18

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中大功率IGBT驅動及串并聯特性應用研究

本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驅動電路原理和要求的基礎上，對EXB841，M57962AL，2SD315A等幾種驅動電路的工作特性進行了比較。并針對用于輕合金表面防護處理的特種脈沖電源主功率開關器件驅動電路運行中存在的問題對驅動電路提出了功能改進和擴展方案，進行了實驗調試，并成功地應用于不同功率容量1GBT模塊的驅動，運行情況良好，提高了電源的可靠性。針對電源設備的進一步功率擴容要求，采用IGBT模塊串、并聯運行方案。對并聯模塊的均流、同步觸發、散熱、布局、布線等問題進行了詳細的分析和討論，同時也討論了串聯模塊的均壓、驅動等問題，并用仿真電路對串并聯模塊的工作特性進行了仿真分析。最后將IGBT串并聯方案成功地應用于表面處理特種電源中，實際運行表明1GBT模塊的串并聯擴容是可行的。關鍵i：IGBT，驅，串聯，并聯功率開關器件在電力電子設備中占據核心的位置，它的可靠工作是整個裝置正常運行的基本條件。[1）在主電路拓撲設計和功率開關器件選取合理的前提下，如何可靠地驅動和保護主開關器件顯得十分關鍵。功率開關器件的驅動電路是主電路與控制電路之間的接口，是電力電子裝置的重要部分，對整個設備的性能有很大的影響，其作用是將控制回路輸出的PWM脈沖放大到足以驅動功率開關器件。簡而言之，驅動電路的基本任務就是將控制電路傳來的信號，轉換為加在器件控制端和公共端之間的可以使其導通和關斷的信號。同樣的器件，采用不同的驅動電路將得到不同的開關特性。采用性能良好的驅動電路可以使功率開關器件工作在比較理想的開關狀態，同時縮短開關時間，減小開關損耗，對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。因此驅動電路的優劣直接影響主電路的性能，因此驅動電路的合理化設計顯得越來越重要。

標簽： igbt

上傳時間： 2022-06-19

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IGBT驅動電路的設計.

電力電子技術包括功率半導體器件與1C技術、功率變換技術及控制技術等幾個方面，其中電力電子器件是電力電子技術的重要基礎，也是電力電子技術發展的“龍頭"。從1958年美國通用電氣（GE）公司研制出世界上第一個工業用普通晶閘管開始，電能的變換和控制從旋轉的變流機組和靜止的離子變流器進入由電力電子器件構成的變流器時代，這標志著電力電子技術的誕生。到了70年代，晶閘管開始形成由低壓小電流到高壓大電流的系列產品。同時，非對稱晶閘管、逆導晶閘管、雙向品閘管、光控晶閘管等品閘管派生器件相繼問世，廣泛應用于各種變流裝置。由于它們具有體積小、重量輕、功耗小、效率高、響應快等優點，其研制及應用得到了飛速發展。由于普通晶閘管不能自關斷，屬于半控型器件，因而被稱作第一代電力電子器件。在實際需要的推動下，隨著理論研究和工藝水平的不斷提高，電力電子器件在容量和類型等方面得到了很大發展，先后出現了GTR，GTO、功率MOSET等自關斷、全控型器件，被稱為第二代電力電子器件。近年來，電力電子器件正朝著復合化、模塊化及功率集成的方向發展，如IGPT，MCT，HVIC等就是這種發展的產物

標簽： igbt 驅動電路

上傳時間： 2022-06-19

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三菱第五代IGBT應用手冊

三菱電機功率器件在工業、電氣化鐵道、辦公自動化、家電產品等多種領域的電力變換及電動機控制中得到廣泛應用。為了真正滿足市場對裝置噪音低、效率高、體積小、重量輕、精度高、功能強、容量大的要求，三菱電機積極致力于新型器件的研究、開發，為人類的節能和環保不斷努力。第5代IGBT和IPM模塊均采用三菱電機第5代IGBT硅片CSTBTIM技術，并具有正溫度系數特征，與傳統的溝槽型構造IGBT相比，降低了集電極一發射極間飽和電壓，從而實現了更低損耗。同時改進了封裝技術，大大減小了模塊內部分布電感。本應用手冊的出版，旨在幫助用戶了解第5代IGBT和IPM模塊的特性和工作原理，更加方便的使用三菱電機的半導體產品。三菱電機謹向所有購買和支持三菱半導體產品的用戶表示誠摯的感謝。1.IGBT模塊的一般認識1.1 NF系列IGBT模塊的特點NF系列IGBT模塊主要具有以下兩大特點：1，采用第5代IGBT硅片在溝槽型IGBT的基礎上增加電荷蓄積層的新結構（CSTBT）改善了關斷損耗（Eoff）和集電極-發射極問飽和電壓VEisat的折衷。插入式組合元胞（PCM）的使用增強了短路承受能力（SCSOA）并降低了柵極電容，從而降低驅動功率。CSTBT:Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor載流子存儲式溝槽硼型雙極晶體臂

標簽： igbt

上傳時間： 2022-06-19

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IGBT升壓斬波電路設計

1.1 設計總體要求（1）熟悉整流和觸發電路的基本原理，能夠運用所學的理論知識分析設計任務。（2）掌握基本電路的數據分析、處理；描繪波形并加以判斷。（3）能正確設計電路，畫出線路圖，分析電路原理。4）按時參加課程設計指導，定期匯報課程設計進展情況。（5）廣泛收集相關技術資料。（6）獨立思考，刻苦鉆研，嚴禁抄襲（7）按時完成課程設計任務，認真、正確地書寫課程設計報告。8）培養實事求是、嚴謹的工作態度和認真的工作作風。1.2 設計課題任務及要求設計一個IGBT升壓斬波電路設計（純電阻負載），要求1、輸入直流電壓：Ud-50V；2、輸出功率：300W；3、開關頻率：5KHz；5、輸出電壓脈率：小于10%.1.3 設計方案與總體框圖斬波電路一般主要可分為主電路模塊，控制電路模塊和驅動電路模塊三部分組成。其中，主電路模塊主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和直流斬波電路組成，其中主要由全控器件IGBT的開通與關斷的時間占空比來決定輸出電壓U的大小。控制與驅動電路模塊：用直接產生PWM的專用芯片SG3525產生PWM信號送給驅動電路，經驅動電路來控制IGBT的開通與關斷。電路模塊：驅動電路把控制信號轉換為加在IGBT控制端和公共端之間，用來驅動1GBT的開通與關斷。驅動電路模塊：控制電路中的保護電路是用來保護電路的，防止電路產生過電流現象損害電路設備。

標簽： igbt 升壓斬波電路

上傳時間： 2022-06-19

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IGBT直流斬波電路的設計

IGBT直流斬波電路的設計1設計原理分析1.1總體結構分析直流斬波電路的功能是將直流電變為另一固定電壓或可調電壓的直流電。它在電源的設計上有很重要的應用。一般來說，斬波電路的實現都要依靠全控型器件。在這里，我所設計的是基于IGBT的降壓斬波短路。直流降壓斬波電路主要分為三個部分，分別為主電路模塊，控制電路模塊和驅動電路模塊。電路的結構框圖如下圖（圖1）所示。除了上述主要結構之外，還必須考慮電路中電力電子器件的保護，以及控制電路與主電路的電器隔離。1.2主電路的設計主電路是整個斬波電路的核心，降壓過程就由此模塊完成。其原理圖如圖2所示。如圖，IGBT在控制信號的作用下開通與關斷。開通時，二極管截止，電流io流過大電感L，電源給電感充電，同時為負載供電。而IGBT截止時，電感L開始放電為負載供電，二極管VD導通，形成回路。IGBT以這種方式不斷重復開通和關斷，而電感L足夠大，使得負載電流連續，而電壓斷續。從總體上看，輸出電壓的平均值減小了。輸出電壓與輸入電壓之比a由控制信號的占空比來決定。這也就是降壓斬波電路的工作原理。降壓斬波的典型波形如下圖所示。

標簽： igbt 直流斬波電路

上傳時間： 2022-06-20

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MOSFET和IGBT區別

MOSFET和IGBT內部結構不同, 決定了其應用領域的不同.1, 由于MOSFET的結構, 通常它可以做到電流很大, 可以到上KA,但是前提耐壓能力沒有IGBT強。2,IGBT 可以做很大功率, 電流和電壓都可以, 就是一點頻率不是太高, 目前IGBT硬開關速度可以到100KHZ,那已經是不錯了. 不過相對于MOSFET的工作頻率還是九牛一毛,MOSFET可以工作到幾百KHZ,上MHZ,以至幾十MHZ,射頻領域的產品.3, 就其應用, 根據其特點:MOSFET應用于開關電源, 鎮流器, 高頻感應加熱, 高頻逆變焊機, 通信電源等等高頻電源領域;IGBT 集中應用于焊機, 逆變器, 變頻器,電鍍電解電源, 超音頻感應加熱等領域開關電源 (Switch Mode Power Supply ；SMPS) 的性能在很大程度上依賴于功率半導體器件的選擇，即開關管和整流器。雖然沒有萬全的方案來解決選擇IGBT還是MOSFET的問題，但針對特定SMPS應用中的IGBT 和 MOSFET進行性能比較，確定關鍵參數的范圍還是能起到一定的參考作用。本文將對一些參數進行探討，如硬開關和軟開關ZVS ( 零電壓轉換) 拓撲中的開關損耗，并對電路和器件特性相關的三個主要功率開關損耗—導通損耗、傳導損耗和關斷損耗進行描述。此外，還通過舉例說明二極管的恢復特性是決定MOSFET或 IGBT 導通開關損耗的主要因素，討論二極管恢復性能對于硬開關拓撲的影響。導通損耗除了IGBT的電壓下降時間較長外， IGBT和功率MOSFET的導通特性十分類似。由基本的IGBT等效電路（見圖1）可看出，完全調節PNP BJT集電極基極區的少數載流子所需的時間導致了導通電壓拖尾（ voltage tail ）出現。

標簽： mosfet igbt

上傳時間： 2022-06-21

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IGBT過流保護電路設計

摘要：為解決絕緣柵雙極性品體管（ICET）在實際應用中經常出現的過流擊穿問題，在分析了ICET過流特性和過流檢測方法的基礎上，根據過流時IGBT集電極電流的大小分別設計了過載保護電路和短路保護電路。過載保護電路在檢測到過載時立即關斷ICBT.根據不同的過載保護要求可實現持續封鎖、固定時間封鎖及單周期封鎖ICBT的驅動信號；短路保護電路通過檢測IGBT通態壓降判別短路故障，利用降柵壓、軟關斷和降頓綜合保護技術降低短路電流并安全關斷IGBT，詳細闡述了保護電路的保護機制及電路原理，最后對設計的所有保護電路進行了對應的過流保護測試，給出了測試波形圖。試驗結果表明，IGBT保護電路能及時進行過流檢測并準確動作，IGBT在不同的過流情況下都得到了可靠保護關鍵詞：絕緣柵雙極性晶體管；過流保護；降棚壓；軟關斷

標簽： igbt 過流保護

上傳時間： 2022-06-21

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IGBT高壓大功率驅動和保護電路的應用研究

IGBT在以變頻器及各類電源為代表的電力電子裝置中得到了廣泛應用.IGBT集雙極型功率晶體管和功率MOSFET的優點于一體，具有電壓控制、輸入阻抗大、驅動功率小、控制電路簡單、開關損耗小、通斷速度快和工作頻率高等優點。但是，IGBT和其它電力電子器件一樣，其應用還依賴于電路條件和開關環境。因此，IGBT的驅動和保護電路是電路設計的難點和重點，是整個裝置運行的關鍵環節。為解決IGBT的可靠驅動問題，國外各IGBT生產廠家或從事IGBT應用的企業開發出了眾多的IGBT驅動集成電路或模塊，如國內常用的日本富士公司生產的EXB8系列，三菱電機公司生產的M579系列，美國IR公司生產的1R21系列等。但是，EXB8系列、M579系列和IR21系列沒有軟關斷和電源電壓欠壓保護功能，而惠普生產的HCLP-316]有過流保護、欠壓保護和1GBT軟關斷的功能，且價格相對便宜，因此，本文將對其進行研究，并給出1700v，200~300A IGBT的驅動和保護電路。

標簽： igbt

上傳時間： 2022-06-21

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