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流動分析

LLC諧振全橋并聯均流開關電源的研制

隨著軟開關技術和并聯均流技術的發展，高性能的大功率高頻開關電源的研究與開發已成為電力電子領域的重要研究方向。針對大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對高效率的開關電源主電路結構和并聯均流控制技術進行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機車智能控制充電機系統。交流傳動電力機車對其所用的大功率蓄電池充電機的工作效率要求達到90%以上，這是采用硬開關技術的開關電源難以達到的。根據這種開關電源功率大、效率要求高的特點，充電機主電路采用了LLC諧振全橋電路的結構。選取諧振元件參數是設計LLC諧振全橋電路的重點和難點，本文通過建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結構的參數設計方法。本充電機最大輸出電流為150A，為此設計采用了5個30A電源模塊并聯供電的模式。論文依據設計要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數，利用 SABER仿真驗證了參數的正確性：并完成了整個電源模塊主電路其它器件的參數選擇；控制電路采用通用PWM調制芯片SG2525實現PFM調頻控制。實現了電源模塊的高頻ZVS（零電壓開關）軟開關，有效地提高了電源模塊的轉換效率，減小了單模塊的體積。通過對幾種常用的負載均流方法進行研究和電路分析，根據主從均流控制的特點，采用CAN總線實現主從均流法，數字均流的采用提高了系統的抗干擾能力；設計了監控模塊對各電源模塊和整體輸出進行監控；通過CAN總線接口和人機接口的設計，提高了電源系統的智能化和可操作性。實現了多個電源模塊并聯供電的模式最后給出了電源模塊的實驗結果和電源系統并聯運行的測量數據，實驗證明了理論分析的正確性和設計方法的合理性。

標簽： llc 開關電源

上傳時間： 2022-04-04

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PWM整流電路的原理分析

無論是不控整流電路，還是相控整流電路，功率因數低都是難以克服的缺點.PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，本文以《電力電子技術教材為基礎，詳細分析了單相電壓型橋式PWM整流電路的工作原理和四種工作模式.通過對PWM整流電路進行控制，選擇適當的工作模式和工作時間間隔，交流側的電流可以按規定目標變化，使得能量在交流側和直流側實現雙向流動，且交流側電流非常接近正弦波，和交流側電壓同相位，可使變流裝墨獲得較高的功率因數.：PWM整流電路：功率因數：交流側：直流側傳統的整流電路中，晶閘管相控整流電路的輸入電流滯后于電壓，其滯后角隨著觸發角的增大而增大，位移因數也隨之降低。同時輸入中諧波分量也相當大、因此功率因數很低。而二極管不控整流電路雖然位移因數接近于1，但輸入電流中諧波分量很大，功率因數也較低。PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，它能在不同程度上解決傳統整流電路存在的問題。把逆變電路中的SPWM控制技術用于整流電路，就形成了PWM整流電路。通過對PWM整流電路進行控制，使其輸入電流非常接近正弦波，且和輸入電壓同相位，則功率因數近似為1。因此，PWM整流電路也稱單位功率因數變流器。

標簽： pwm 整流電路

上傳時間： 2022-06-20

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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

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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失效分析技術

近年來，對器件的失效分析已經成為電力電子領域中一個研究熱點。本論文基于現代電力電子裝置中應用最廣的IGBT器件，利用靜態測試儀3716，SEM（Scanning Electrom Microscope，掃描電子顯微鏡）、EDX（Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy、能量色散x射線光譜儀）、FIB（Focused lon beam，聚焦高子束）切割、TEM（Thermal Emmision Microscope，高精度熱成像分析儀）等多種分析手段對模塊應用當中失效的1GBT芯片進行電特性分析、芯片解剖并完成失效分析，并基于相應的失效模式提出了封裝改進方案。1，對于柵極失效的情況，本論文先經過電特性測試完成預分析，并利用THEMOS分析出柵極漏電流通路，找到最小點并進行失效原因分析，針對相應原因提出改進方案。2，針對開通與關斷瞬態過電流失效，采用研磨、劃片等手段進行芯片的解剖。并用SEM與EDX對芯片損傷程度進行評估分析，以文獻為參考進行失效原因分析，利用saber仿真進行失效原因驗證。3，針對通態過電流失效模式，采用解剖分析來評估損傷情況，探究失效原因，并采用電感鉗位電路進行實驗驗證。4，針對過電壓失效模式，采用芯片解剖方式來分析失效點以及失效情況，基于文獻歸納并總結出傳統失效原因，并通過大量實驗得出基于封裝的失效原因，最后采用saber仿真加以驗證。

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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基于IGBT的750kVA三相二極管箝位型三電平通用變流模塊設計

IGBT關斷電壓尖峰是其中的主要問題，解決它的最有效方法是采用疊層母線連接器件。針對二極管籍位型三電平拓撲兩個基本強追換流回路，本文用ANSOFT Q3D軟件比較研究了三類適用于多層母線排的疊層方案，并提出了一種新穎的疊層母線分組連接結構，結合特殊設計的吸收電容布局，減小了各IGBT模塊的關斷過沖，省去阻容吸收電路，并優化了高頻電流在不同電容間的分布，抑制電解電容發熱。通過理論計算與仿真兩種方式計算該設計方案的雜散電感，并用實驗加以證實。本文還設計了大面積一體化水冷散熱器，表面可以貼裝15個功率器件和若干傳感器和平衡電阻，采用水冷方式以迅速帶走滿載運行時開關器件的損耗發熱，并能達到結構緊湊和防爆的效果。在散熱器內部設計了細槽水道結構以避開100多個定位螺孔，同時可以獲得更大的熱交換面積。本文分析了SCALE驅動芯片的兩類器件級短路保護原理，并設計了針對兩類保護動作的閾值測試實驗，以確保每個器件在安全范圍內工作；設計了系統控制和三類系統級保護電路：驅動板和控制板的布局布線經過合理安排能在較強的電磁干擾下正常工作。論文最后，在電抗器、電阻器、異步感應電機等不同類型、各功率等級負載下，對變流模塊進行了測試，并解決了直流中點電壓平衡問題。各實驗證實了設計理論并體現了良好的應用效果。

標簽： igbt 二極管

上傳時間： 2022-06-22

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逆變器IGBT損壞原因分析及處理

1前言萊鋼型鋼廠大型生產線傳動系統采用西門子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交電壓型變頻器供電，變頻器采用公共直流母線式結構；冷床傳輸鏈采用4臺電機單獨傳動，每臺電機分別由獨立的逆變單元控制，逆變單元的控制方式為無速度編碼器的矢量控制，相互之間依靠速度給定的同時性保持同步。自2005年投入生產以來，冷床傳輸鏈運行較為穩定，但2007年2月以后，冷床傳輸鏈逆變單元頻繁出現絕緣柵雙極型晶體管（Insolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）損壞現象，具體故障情況統計見表1由表1可知，冷床傳輸鏈4臺逆變器都出現過IGBT損壞的現象，故障代碼是F025和F0272原因分析1）IGBT損壞一般是由于輸出短路或接地等外部原因造成。但從實際情況上看，檢查輸出電纜及電機等外部條件沒有問題，并且更換新的IGBT后，系統可以立即正常運行，從而排除了輸出短路或接地等外部條件造成IGBT損壞。2）IGBT存在過壓。該系統采用公共直流母線控制方式，制動電阻直接掛接于直流母線上，當逆變單元的反饋能量使直流母線電壓超過DC 715 V時，制動單元動作，進行能耗制動；此外掛接于該直流母線上的其他逆變單元并沒有出現IGBT損壞的現象，因此不是由于制動反饋過壓造成IGBT燒壞。3）由于負荷分配不均造成出力大的IGBT損壞。從實際運行波形上看，負荷分配相對較為均勻，相互差別僅為2%左右，應該不會造成IGBT損壞。此外，4只逆變單元都出現了IGBT損壞現象，如果是由于負荷分配不均造成，應該出力大的逆變單元IGBT總是燒壞，因此排除由于負荷分配不均造成IGBT損壞。4）逆變單元容量選擇不合適，裝置容量偏小造成長期過流運行，從而導致IGBT燒毀。逆變單元型號及電機參數：額定功率90kw，額定電流186A，負載電流169 A，短時電流254 A，中間同路額定電流221 A，電源電流205 A，電機功率110kw，電機額定電流205 A，電機正常運行時的電流及轉矩波形如圖1所示。

標簽： 逆變器 igbt

上傳時間： 2022-06-22

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信號與系統分析及MATLAB實現超清書簽版

信號與系統分析及MATLAB實現超清書簽版

標簽： MATLAB 信號與系統分析

上傳時間： 2013-05-15

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電路分析基礎課件 PPT版

電路分析基礎課件 PPT版

標簽： 電路分析基礎

上傳時間： 2013-04-15

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