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：
上傳時間： 2022-06-21
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一、IGBT 驅動1 驅動電壓的選擇IGBT 模塊GE 間驅動電壓可由不同地驅動電路產生。典型的驅動電路如圖1 所示。圖1 IGBT 驅動電路示意圖Q1，Q2 為驅動功率推挽放大，通過光耦隔離后的信號需通過Q1，Q2 推挽放大。選擇Q1，Q2 其耐壓需大于50V 。選擇驅動電路時，需考慮幾個因素。由于IGBT 輸入電容較MOSFET 大，因此IGBT 關斷時，最好加一個負偏電壓，且負偏電壓比MOSFET 大， IGBT 負偏電壓最好在-5V~-10V 之內；開通時，驅動電壓最佳值為15V 10％ ,15V 的驅動電壓足夠使IGBT 處于充分飽和，這時通態壓降也比較低，同時又能有效地限制短路電流值和因此產生的應力。若驅動電壓低于12V ，則IGBT 通態損耗較大， IGBT 處于欠壓驅動狀態；若 VGE >20V ，則難以實現電流的過流、短路保護，影響 IGBT 可靠工作。2 柵極驅動功率的計算由于IGBT 是電壓驅動型器件，需要的驅動功率值比較小，一般情況下可以不考慮驅動功率問題。但對于大功率IGBT ，或要求并聯運行的IGBT 則需要考慮驅動功率。IGBT 柵極驅動功率受到驅動電壓即開通VGE( ON )和關斷 VGE( off ) 電壓，柵極總電荷 QG 和開關 f 的影響。柵極驅動電源的平均功率 PAV 計算公式為：PAV =（VGE(ON ) +VGE( off ) ）* QG *f對一般情況 VGE( ON ) =15V，VGE( off ) =10V，則 PAV 簡化為： PAV =25* QG *f。f 為 IGBT 開關頻率。柵極峰值電流 I GP 為：
上傳時間： 2022-06-21
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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。
上傳時間： 2022-06-21
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本文以感應加熱電源為研究對象，闡述了感應加熱電源的基本原理及其發展趨勢。對感應加熱電源常用的兩種拓撲結構-電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析，并分析了感應加熱電源的各種調功方式。在對比幾種功率調節方式的基礎上，得出在整流側調功有利于高頻感應加熱電源頻率和功率的提高的結論，選擇了不控整流加軟斬波器調功的感應加熱電源作為研究對象，針對傳統硬斬波調功式感應加熱電源功率損耗大的缺點，采用軟斬波調功方式，設計了一種零電流開關準諾振變換器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍頻式串聯 振高頻感應加熱電源。介紹了該軟斬波調功器的組成結構及其工作原理，通過仿真和實驗的方法研究了該軟斬波器的性能，從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應加熱電源應用場合的結論。同時設計了功率閉環控制系統和PI功率調節器，將感應加熱電源的功率控制問題轉化為Buck斬波器的電壓控制問題。針對目前IGBT器件頻率較低的實際情況，本文提出了一種新的逆變拓撲-通過IGBT的并聯來實現倍頻，從而在保證感應加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率，并在分析其工作原理的基礎上進行了仿真，驗證了理論分析的正確性，達到了預期的效果。另外，本文還設計了數字鎖相環（DPLL），使逆變器始終保持在功率因數近似為1的狀態下工作，實現電源的高效運行。最后，分析并設計了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設計了一臺150kHz，10KW的倍頻式感應加熱電源實驗樣機，其中斬波器頻率為20kHz，逆變器工作頻率為150kHz（每個IGBT工作頻率為75kHz），控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片，簡化了系統結構。實驗結果表明，該倍頻式感應加熱電源實現了斬波器和逆變器功率器件的軟開關，有效的減小了開關損耗，并實現了數字化，提高了整機效率。文章給出了整機的結構設計，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅動電路的設計和保護電路的設計。同時，給出了關鍵電路的仿真和實驗波形。
上傳時間： 2022-06-22
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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。
上傳時間： 2022-06-22
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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。
上傳時間： 2022-06-22
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IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）絕緣柵雙極型品體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有MOSFEt高輸入阻抗和GT的低導通壓降兩方面的優點。IGB綜合了以上兩種器件的優點，驅動功率小而飽和壓降低。成為功率半導體器件發展的主流，廣泛應用于風電、光伏、電動汽車、智能電網等行業中。在電動汽車行業中，電機控制器、輔助動力系統，電動空調中，IGBT有著廣泛的使用，大功率IGB多應用于電機控制器中，由于電動汽車電機控制器工作環境干擾比較大，IGBT的門極分布電容及實際開關中存在的米勒效應等寄生參數的直接影響到驅動電路的可靠性1電機控制器在使用過程中，在過流、短路和過壓的情況下要對1GBT實行比較完善的保護。過流會引起電機控制器的溫度上升，可通過溫度傳感器來進行檢測，并由相應的電路來實現保護；過壓一般發生在IGBT關斷時，較大的di/dt會在寄生電感上產生了較高的電壓，可通過采用緩沖電路來鉗制，或者適當降低開關速率。短路故障發生后瞬時就會產生極大的電流，很快就會損壞1GBT，主控制板的過流保護根本來不及，必須由硬件電路控制驅動電路瞬間加以保護。因此驅動器的設計過程中，保護功能設計得是否完善，對系統的安全運行尤其重要。
上傳時間： 2022-06-22
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英飛凌EiceDRIVER門極驅動芯片選型指南2019門極驅動芯片相當于控制信號(數字或模擬控制器)與功率器件(IGBT、MOSFET、SiC MOSFET和GaN HEMT)之間的接口。集成的門極驅動解決方案有助于您降低設計復雜度，縮短開發時間，節省用料(BOM)及電路板空間，相較于分立的方式實現的門極驅動解決方案，可提高方案的可靠度。每一個功率器件都需要一個門極驅動，同時每一個門極驅動都需要一個功率器件。英飛凌提供一系列擁有各種結構類型、電壓等級、隔離級別、保護功能和封裝選項的驅動芯片產品。這些靈活的門極驅動芯片是英飛凌分立式器件和模塊——包括硅MOSFET(CoolMOS?、OptiMOS?和StrongIRFET?)和碳化硅MOSFET(CoolSiC?)、氮化鎵HEMT(CoolGaN?)，或者作為集成功率模塊的一部分(CIPOS? IPM和iMOTION? smart IPM)——最完美的搭檔。
標簽： 門極驅動
上傳時間： 2022-07-16
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本文檔介紹如何使用 GNU 語言工具來編寫 16 位單片機 / 數字信號控制器應用程序代 碼。內容安排如下： ? 第 1 章 “編譯器概述”——介紹編譯器、開發工具和功能集。 ? 第 2 章“通用 C 接口”——介紹可用于增強 MPLAB XC 編譯器之間代碼可移植性 的通用 C 接口。 ? 第 3 章“操作指南”——列出了一些具體操作方面的問題和簡要說明，以及指向手 冊中相關章節的鏈接。 ? 第 4 章“XC16 工具鏈和 MPLAB X IDE”——說明關于如何通過 MPLAB X IDE 設 置和使用編譯器及相關工具的基礎知識。 ? 第 5 章 “編譯器命令行驅動程序”——介紹如何從命令行中使用編譯器。 ? 第 6 章“與器件相關的特性”——介紹編譯器頭文件和寄存器定義文件，以及如何 用于 SFR。 ? 第 7 章 “MPLAB XC16 和 ANSI C 之間的差別”——介紹編譯器語法支持的 C 語 言與標準 ANSI-89 C 之間的差別。 ? 第8章“支持的數據類型和變量”——介紹編譯器的整型、浮點型和指針數據類型。第 9 章 “定點算術支持”——說明編譯器中的定點算術支持。 ? 第 10 章 “存儲器分配和訪問”——介紹編譯器運行時模型，包括關于段、初始 化、存儲模型、軟件堆棧和更多方面的信息。 ? 第 11 章 “操作符和語句”——介紹操作符和語句。 ? 第 12 章 “寄存器使用”——說明如何訪問和使用 SFR。 ? 第 13 章 “函數”——詳細介紹可用的函數。 ? 第 14 章 “中斷”——介紹如何使用中斷。 ? 第 15 章 “main、運行時啟動和復位”——介紹 C 代碼的重要元素。 ? 第 16 章 “混合使用 C 代碼和匯編代碼”——提供關于編譯器與 16 位匯編語言模 塊配合使用的指導。 ? 第 17 章 “庫程序”——說明如何使用庫。 ? 第 18 章 “優化”——介紹優化選項。 ? 第 19 章 “預處理”——詳細介紹預處理操作。 ? 第 20 章 “鏈接程序”——說明鏈接如何工作。
標簽： mplab xc16 編譯器
上傳時間： 2022-07-16
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Matlab應用程序接口用戶指南
上傳時間： 2013-05-15
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