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雙極

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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單片型汽車電子電壓調節器芯片設計

隨著微電子技術在汽車控制系統中的廣泛應用，汽車總成中電子系統的作用顯得越來越重要，這種發展態勢對汽車發電系統提出了更高的要求。汽車電壓調節器是汽車發電系統的心臟部件，優質的電壓調節器是保證汽車電子系統高可靠性的重要前提。本文通過對大量電子電壓調節器的分析，提出了新的電壓調節器電路。在調節器的具體實現形式上采用單芯片集成方式，使其在電壓調節精度、體積、重量及耐振性等方面均優于普通電子電壓調節器。文中還詳細分析了電壓調節器的的工作原理和電路結構，分塊設計了芯片內部各個功能模塊，包括取樣電路、電壓基準源、誤差放大器、保護電路和調整晶體管，給出所有晶體管級電路圖，并對各功能模塊進行Spice模擬驗證，模擬的結果及分析也一并給出。最后根據元器件在電路中的作用確定器件單元版圖結構，并介紹了版圖設計過程關鍵詞：汽車電子；調節器；調整管：雙極工藝汽車工業是一種高度綜合性的產業。現代汽車的發展形成了以計算機為頂端，半導體元器件為基礎，光電測試為手段，集成電路為原料的新格局。近幾年以來電子點火，電子顯示，數字檢測，電子轉向，電子鐘，電子音響，電磁操縱，空調等電子產品在我國汽車上得到了很大的發展和應用[2]，這種發展態勢對汽車發電系統提出了更高的要求，具體地說，用電系統不僅需要更大的供電能力，而且要求有更高的供電可靠性和供電質量。作為一個能滿足這些要求的發電系統，除了高性能的發電機及可靠的整流裝置外，還必需配備有高品質的電壓調節器。為此，國內外有關研究機構及學者十分重視新型電子電壓調節器的研究與開發.汽車發電系統的工作環境十分惡劣。相應地，對作為其關鍵部件之一的電壓調節器的要求也很高。除要求電壓調節器具有優良的電壓調節性能外，還有許多特殊的要求，如強的耐震性，寬的工作溫度范圍，耐化學腐蝕以及能承受超負荷狀態下的高壓、大電流沖擊等.

標簽： 汽車電子電壓調節器

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

上傳用戶：shjgzh
三相逆變器中IGBT的幾種驅動電路的分析.

摘要：對幾種三相逆變器中常用的IGBT驅動專用集成電路進行了詳細的分析，對TLP250，EXB系列和M579系列進行了深入的討論，給出了它們的電氣特性參數和內部功能方框圖，還給出了它們的典型應用電路。討論了它們的使用要點及注意事項，對每種驅動芯片進行了IGBT的驅動實驗，通過有關的波形驗證了它們的特點，最后得出結論：IGBT驅動集成電路的發展趨勢是集過流保護、驅動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強抗干擾能力等于一體的復合型電路。關鍵詞：絕緣柵雙極晶體管：集成電路；過流保護1前言電力電子變換技術的發展，使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發展.20世紀80年代，為了給高電壓應用環境提供一種高輸入阻抗的器件，有人提出了絕緣門極雙極型品體管（IGBT）[1].在IGBT中，用一個MoS門極區來控制寬基區的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸，這藏產生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優越通態特性相結合的非常誘人的器件，它具有控制功率小、開關速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源（UPS）和交流電機調速系統的設計中，它是日前最為常見的一種器件。

標簽： 三相逆變器 igbt 驅動電路

上傳時間： 2022-06-21

上傳用戶：jiabin
變頻器維修之IGBT模塊的原理和測量及判斷

本文只是論述由單只IGBT管子或雙管做成的逆變模塊，及其有關測量和判斷好壞的方法。IPM模塊不在本文討論內容之內。場效應管子有開關速度快、電壓控制的優點，但也有導通壓降大，電壓與電流容量小的缺點。而雙極型器件恰恰有與其相反的特點，如電流控制、導通壓降小，功率容量大等，二者復合，正所謂優勢互補。IGBT管子，或者1GBT模塊的由來，即基于此。從結構上看，類似于我們都早已熟悉的復合放大管，輸出管為一只PNP型三極管，而激勵管是一只場效應管，后者的漏極電流形成了前者的基極電流。放大能力是兩管之積。IGBT管子的等效電路及符號如下圖：

標簽： 變頻器 igbt模塊

上傳時間： 2022-06-21

上傳用戶：jiabin
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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大功率器件IGBT散熱分析

0引言任何器件在工作時都有一定的損耗，大部分的損耗均變成熱量。在實際應用過程中，大功率器件IGBT在工作時會產生很大的損耗，這些損耗通常表現為熱量。為了使ICBT能正常工作，必須保證IGBT的耗散功率不大于最大允許耗散功率P額定1660 w，室溫25℃時），必須保證1GBT的結溫T，不超過其最大值Timar 50 ℃），因此必須采用適當的散熱裝置，將熱量傳導到外部環境。如果散熱裝置設計或選用不當，這些大功率器件因過熱而損壞。為了在確定的散熱條件下設計或選用合適的散熱器，確保器件安全、可靠地工作，我們需進行散熱計算。散熱計算是通過計算器件工作時產生的損耗功率Pa、器件允許的結溫T、環境溫度T，求出器件允許的總熱阻R，f-a）；：再根據Raf-a）求出最大允許的散熱器到環境溫度的熱阻Rinf-）：最后根據Rbf-a）選取具有合適熱阻的散熱器。1 IGBT損耗分析及計算對于H型雙極模式PWM系統中使用的1GBT模塊，主要由IGBT元件和續流二極管FWD組成，它們各自發生的損耗之和就是IGBT本身的損耗。除此，加上1GBT的基極驅動功耗，即構成IGRT模塊整體發生的損耗。另外，發生損耗的情況可分為穩態時和交換時。對上述內容進行整理可表述如下：

標簽： 大功率器件 igbt 散熱

上傳時間： 2022-06-21

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大功率逆變電源IGBT關斷電壓尖峰抑制研究

自20世紀80年代以來，以IGBT為代表的雙極型復合器件的迅速發展，使得電力電子器件沿著高電壓、大電流、高頻化、模塊化的方向發展，逆變技術日趨大容量化、高性能化，這使得采用大功率逆變電源作為艦船的主要供電電源成為可能。以igBT為主開關件的船大功逆變電源設計中，由于 KBт開關頻率、開關速度的提高以及容量的提升（目前3 300 V-1 500 A的 KBT模塊已投入實際應用），流經KBT的電流迅速變化，主電路母線的分布電感產生的瞬時電壓尖峰會施加在KBT兩端，如果處理不當，會使KBT的開關工作軌跡超出器件的SOA（Safe Operation Area安全工作區域），從而對逆變電源的正常運行構成威脅"1.本文對大功率逆變電源KBT關斷時產生電壓尖峰的機理進行了說明，并對影響關斷電壓尖峰的主要因素進行了分析。通過應用疊層復合母排降低了主電路母線的分布電感，通過設計合適的吸收電路改善了開關軌跡，從而抑制關斷電壓尖峰，使大功率逆變電源的開關器件運行在可靠的工作范圍內。

標簽： 逆變電源 igbt

上傳時間： 2022-06-21

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用于10kVIGBT固體開關的脈沖變壓器設計

由于高重復頻率固體開關在加速器、雷達發射機、高功率微波和污染控制等領域存在的潛在優勢，美國、英國、日本和韓國等都對固體開關技術進行了大量研究，從而成為近年脈沖功率界研究的重點1。從固體元件電路結構上，固體開關可以分成兩種類型：串聯結構和累加器結構。采用串聯結構的固體開關生產廠家中，比較著名的有LLNL（Lawrence Livermore National Laboratory）和DTI（Diverfisied Technology Inc.），采用累加器結構的廠家中，比較著名的是LLNIL.和美國的First Point Scientific Ine.B32A我們已經研制成功了采用光纖控制的10kV絕緣柵雙極型晶體管（Isolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）固體開關，盡管在該固體開關中采用的光纖收發器比較便宜，但光纖控制部分還是比較昂貴的。在一定的應用環境，如脈沖寬度為幾微秒到十幾微秒，可以采用脈沖變壓器來控制IGBT。從文獻[1]表明：只要脈沖同步和緩沖電路設計適當，即可確保固體開關中不會出現過壓。盡管脈沖變壓器隔離控制在同步精度和驅動波形一致性方面不如光纖控制，但還是可以用來控制IGBT固體開關。采用脈沖變壓器控制IGBT的主要優點是價格便宜，但其存在的主要問題是輸出脈沖寬度范圍比較有限和絕緣性能如何保證的問題。在脈沖變壓器控制的IGBT固體開關中，脈沖變壓器設計非常重要，因此下面只討論脈沖變壓器的絕緣問題和IGBT固體開關的實驗結果。

標簽： 脈沖變壓器

上傳時間： 2022-06-22

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IGBT在不間斷電源(UPS)中的應用

在UPS中使用的功率器件有雙極型功率品體管、功率 MOSFET、可控硅和IGBT IGBT既有功率MOSFET 易于驅動，控制簡單、開關頻率高的優點，又有功率品體管的導通電壓低，通態電流大的優點、使用 IGBT成為UPS功率設計的首選，只有對 IGBT的特性充分了解和對電路進行可靠性設計，才能發揮 IGBT的優點。本文介紹UPS中的IGBT的應用情況和使用中的注意事項。2.IGBT在UPS中的應用情況絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種MOSFET 與雙極晶體管復合的器件。據東芝公司資料，1200V/100A 的IGBT的導通電阻是同一耐壓規格的功率 MOSFET 的1/10，而開關時間是同規格 GTR的1/10。由于這些優點，IGBT廣泛應用于不間斷電源系統（UPS）的設計中。這種使用 IGBT的在線式UPS具有效率高，抗沖擊能力強、可靠性高的顯著優點。UPS主要有后備式、在線互動式和在線式三種結構。在線式 UPS以其可靠性高，輸出電壓穩定，無中斷時間等顯著優點，廣泛用于通信系統、稅務、金融、證券、電力、鐵路、民航、政府機關的機房中。本文以在線式為介紹對象，UPS中的1GBT的應用。

標簽： igbt 不間斷電源 ups

上傳時間： 2022-06-22

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