在當(dāng)今能源短缺的情況下，電動車的發(fā)展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關(guān)鍵的部分之一，受到了國內(nèi)外學(xué)者的高度重視，近些年來發(fā)展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調(diào)速性能好等優(yōu)點，被用作電動汽車驅(qū)動電機，對其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機控制器的核心部件，然而IGBT驅(qū)動效果的好壞對電機驅(qū)動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅(qū)動技術(shù)的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數(shù)學(xué)模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)，并在MATLAB/Simulink環(huán)境下對SVPWM進(jìn)行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號檢測電路和保護(hù)電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細(xì)的介紹，分析了每個電路的功能和作用。同時介紹了軟件流程，重點介紹了中斷部分的軟件流程，并對位置信號處理和校正做了詳細(xì)說明，在硬件電路中著重分析了驅(qū)動電路部分。對IGBT的選型做了詳細(xì)的介紹，并對驅(qū)動電路的要求做了進(jìn)一步的說明。在本論文中驅(qū)動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關(guān)斷所需的+15V和-5V電壓，由所設(shè)計的開關(guān)電源電路提供。同時對IGBT的通態(tài)損耗和開關(guān)損耗做了分析，并對引起損耗的參數(shù)做了分析說明。最后為了驗證控制器的特性，在實驗臺架上做了大量的實驗，驗證了控制器的整體方案的設(shè)計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。
標(biāo)簽： 永磁同步電機控制 igbt驅(qū)動
上傳時間： 2022-06-21
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IGBT模塊的一些基本知識2·怎樣讀數(shù)據(jù)手冊3.IGBT的驅(qū)動電路4，電壓尖峰吸收回路5·短路6，IGBT模塊的可靠性和實效分析7，仿真軟件Melcosim的使用方法8.一些注意事項正的門極電壓推薦15V（±10%）如右圖所示Vog越高Vceat和Eon越小，損耗減小。但是16.5V以上的話短路耐量很小。所以正的門極電壓為+15v±10%最合適。負(fù)的門極電壓推薦5~10V右圖表示開關(guān)損失與-Vcg的關(guān)系。-Voa=5V時Eoff不再變化，所以最小值設(shè)定為-Vo-5合適。另外，IGBT門極上會有尖峰電壓重疊，為了防止不出現(xiàn)過大的負(fù)電壓-Vgの的電壓為5~10V最合適。（在一些場合無負(fù)壓也是可以的）1類短路>橋臂直通>短路回路中電感較小，電流的上升速度極快>容易通過檢測Vce（sat）實現(xiàn)保護(hù)II類短路>相間短路或?qū)Φ囟搪范搪坊芈阀骐姼猩源螅娏鞯纳仙俣容^慢>可以使用vce（sat），也可以使用霍爾來實現(xiàn)保護(hù)>這類短路，回路ф的電感是不確定的
標(biāo)簽： igbt模塊
上傳時間： 2022-06-21
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本文把所研制的IGBT驅(qū)動保護(hù)電路應(yīng)用在電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)上，并且針對注塑機的特點設(shè)計了一款電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)。其中包括整流濾波電路、半橋逆變電路、控制電路、驅(qū)動電路和溫度、電流等檢測電路。本文的另一個重點分析了IGBT對驅(qū)動保護(hù)電路的要求，并且研制了一種單管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路和一種IGBT半橋模塊驅(qū)動保護(hù)電路。單管1GBT驅(qū)動電路的功能比較簡單，只具有軟關(guān)斷和過流保護(hù)功能。而IGBT半橋模塊驅(qū)動保護(hù)電路功能比較多，具有軟關(guān)斷、互鎖、電平轉(zhuǎn)換、錯誤信號電平轉(zhuǎn)換、過流保護(hù)、供電電壓監(jiān)視、電源隔離和脈沖隔離電路等保護(hù)功能，適用于中大功率的IGBT半橋模塊驅(qū)動。在電磁感應(yīng)加熱部分介紹了電磁感應(yīng)加熱的工作原理，分析了串并聯(lián)諧振逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特點。根據(jù)注塑機的實際應(yīng)用設(shè)計了兩款主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一款是針對小功率部分加熱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是單管IGBT的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，另一款是針對中大功率加熱部分的半橋IGBT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。另外介紹了電磁感應(yīng)加熱的控制電路以及采用模糊PID算法對注塑機料筒進(jìn)行溫度監(jiān)控調(diào)節(jié)。最后通過對系統(tǒng)的仿真和實驗調(diào)試表明整個感應(yīng)加熱系統(tǒng)滿足實際應(yīng)用要求，運行可靠，適合于再注塑機行業(yè)中推廣。最后，總結(jié)了本文的研究內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上對以后的工作做出了簡單的展望。
標(biāo)簽： 電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng) igbt 功率模塊
上傳時間： 2022-06-21
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變頻器是指利用電力電子器件將工頰的交流電源變換為用戶所需頻率的交流電源，它分為直接變頻（交一交變頻）和間接變頻（交一直-交變頻），間接變頻技術(shù)在穩(wěn)頻穩(wěn)壓和調(diào)頻調(diào)壓的利用率以及變頻電源對負(fù)載特性的影響等方面，都具有明顯的優(yōu)勢，是目前變頻技術(shù)領(lǐng)域普遍采取的方式，本課題所研究的正是間接變頻中的脈寬調(diào)制（PWM）變頻器技術(shù)由于IGBT器件的開關(guān)速度很快，當(dāng)IGBT關(guān)斷或績流二極管反向恢復(fù)時會產(chǎn)生很大的di/dr，該dild在主電路的布線電感上引發(fā)較大的尖峰電壓（關(guān)斷浪涌電壓）.在采用PWM開關(guān)控創(chuàng)模式的IGBT變頻器中，IGBT的開關(guān)狀態(tài)不但與PWM脈沖有關(guān)，還與變頻器主電路元器件及負(fù)載特性有很大關(guān)系，為了確保IGBT安全可靠的工作，有必要進(jìn)一步分析主電路和緩沖電路各器件的工作情況和接相過程，以期設(shè)計出有效的IGBT保護(hù)電路。本文推導(dǎo)了兩電平PWM三相變頻器的數(shù)學(xué)模型，對變頻器主電路的換相過程及緩沖電路的工作方式利用PSIM軟件進(jìn)行了細(xì)致的仿真分析，同時也仿真研究了布線電感及緩沖電路各參數(shù)對1GBT關(guān)斷電壓的影響；詳細(xì)介紹了變頻器所包含的各電路環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)及設(shè)計過程：并在大量的文獻(xiàn)資料和相關(guān)仿真分析的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出套級沖電路器件參數(shù)的計算公式，實踐表明計算結(jié)果符合要求并取得了良好的效果。經(jīng)過大量的實驗和反復(fù)的改進(jìn)，并給出了調(diào)試結(jié)果及變頻器的額定輸出電壓、電流波形。通過將試驗結(jié)果與理論外析進(jìn)行比較驗證，證明了理論分析的合理性，本文所研究設(shè)計的變頻器性能穩(wěn)定，運行可靠，完全滿足設(shè)計要求.
上傳時間： 2022-06-21
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近年來，對器件的失效分析已經(jīng)成為電力電子領(lǐng)域中一個研究熱點。本論文基于現(xiàn)代電力電子裝置中應(yīng)用最廣的IGBT器件，利用靜態(tài)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(yīng)用當(dāng)中失效的1GBT芯片進(jìn)行電特性分析、芯片解剖并完成失效分析，并基于相應(yīng)的失效模式提出了封裝改進(jìn)方案。1，對于柵極失效的情況，本論文先經(jīng)過電特性測試完成預(yù)分析，并利用THEMOS分析出柵極漏電流通路，找到最小點并進(jìn)行失效原因分析，針對相應(yīng)原因提出改進(jìn)方案。2，針對開通與關(guān)斷瞬態(tài)過電流失效，采用研磨、劃片等手段進(jìn)行芯片的解剖。并用SEM與EDX對芯片損傷程度進(jìn)行評估分析，以文獻(xiàn)為參考進(jìn)行失效原因分析，利用saber仿真進(jìn)行失效原因驗證。3，針對通態(tài)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(jìn)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(xiàn)歸納并總結(jié)出傳統(tǒng)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(biāo)簽： igbt
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摘要：本文在分析1GBT的動態(tài)開關(guān)特性和過流狀態(tài)下的電氣特性的基礎(chǔ)上，通過對常規(guī)的IGBT推挽驅(qū)動電路進(jìn)行改進(jìn)，得到了具有良好過流保護(hù)特性的IGBT驅(qū)動電路。該電路簡單，可靠，易用，配合DSP等控制芯片能達(dá)到很好的驅(qū)動效果Abstract：Based on the studies on the dynamic switching and over-current characteristics of IGBT，this paper makes some improvments to the original push-pull driving circuit，obtains a new IGBT driving circuit which has a good over-current protection function.The circuit is simple，reliable and easy to use.Combined with controlling chips such as DSP it will do a great job in driving applications.關(guān)鍵詞：IBGT：開關(guān)特性；驅(qū)動；過流保護(hù)；Key Words:IGBT；switching characteristics；driving:over-current protection
上傳時間： 2022-06-21
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1，Vs：集射極阻斷電壓在可使用的結(jié)溫范圍內(nèi)，柵極和發(fā)射極短路狀況下，集射極最高電壓。手冊里一般為25℃下的數(shù)據(jù)，隨著結(jié)溫的降低，VcEs會逐漸降低。由于模塊內(nèi)外部的雜散電感，IGBT在關(guān)斷時Vcs最容易超過限值2，Poat：最大允許功耗在25℃時，IGBT開關(guān)的最大允許功率損耗，即通過結(jié)到殼的熱帆所允許的最大耗散功Pat =（Ty-T）/Rtaie其中，Ty為結(jié)溫， 為環(huán)境溫度。二極管的最大功耗可以用同樣的公式獲得。在這里，順便解釋下這幾個熱阻，Rtice 結(jié)到殼的熱阻抗，乘以發(fā)熱量獲得結(jié)與克的溫差；Rthig芯片熱源到周圍空氣的總熱阻抗，乘以發(fā)熱量獲得器件溫升；Rehb芯片結(jié)與PCB間的熱阻抗，乘以單板散熱量獲得與單板的溫差。
標(biāo)簽： igbt
上傳時間： 2022-06-21
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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(yīng)用過程中，大功率器件IGBT在工作時會產(chǎn)生很大的損耗，這些損耗通常表現(xiàn)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(jié)溫T，不超過其最大值Timar 50 ℃），因此必須采用適當(dāng)?shù)纳嵫b置，將熱量傳導(dǎo)到外部環(huán)境。如果散熱裝置設(shè)計或選用不當(dāng)，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(shè)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(jìn)行散熱計算。散熱計算是通過計算器件工作時產(chǎn)生的損耗功率Pa、器件允許的結(jié)溫T、環(huán)境溫度T，求出器件允許的總熱阻R，f-a）；：再根據(jù)Raf-a）求出最大允許的散熱器到環(huán)境溫度的熱阻Rinf-）：最后根據(jù)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(tǒng)中使用的1GBT模塊，主要由IGBT元件和續(xù)流二極管FWD組成，它們各自發(fā)生的損耗之和就是IGBT本身的損耗。除此，加上1GBT的基極驅(qū)動功耗，即構(gòu)成IGRT模塊整體發(fā)生的損耗。另外，發(fā)生損耗的情況可分為穩(wěn)態(tài)時和交換時。對上述內(nèi)容進(jìn)行整理可表述如下：
上傳時間： 2022-06-21
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一、IGBT 驅(qū)動1 驅(qū)動電壓的選擇IGBT 模塊GE 間驅(qū)動電壓可由不同地驅(qū)動電路產(chǎn)生。典型的驅(qū)動電路如圖1 所示。圖1 IGBT 驅(qū)動電路示意圖Q1，Q2 為驅(qū)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(qū)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(guān)斷時，最好加一個負(fù)偏電壓，且負(fù)偏電壓比MOSFET 大， IGBT 負(fù)偏電壓最好在-5V~-10V 之內(nèi)；開通時，驅(qū)動電壓最佳值為15V 10％ ,15V 的驅(qū)動電壓足夠使IGBT 處于充分飽和，這時通態(tài)壓降也比較低，同時又能有效地限制短路電流值和因此產(chǎn)生的應(yīng)力。若驅(qū)動電壓低于12V ，則IGBT 通態(tài)損耗較大， IGBT 處于欠壓驅(qū)動狀態(tài)；若 VGE >20V ，則難以實現(xiàn)電流的過流、短路保護(hù)，影響 IGBT 可靠工作。2 柵極驅(qū)動功率的計算由于IGBT 是電壓驅(qū)動型器件，需要的驅(qū)動功率值比較小，一般情況下可以不考慮驅(qū)動功率問題。但對于大功率IGBT ，或要求并聯(lián)運行的IGBT 則需要考慮驅(qū)動功率。IGBT 柵極驅(qū)動功率受到驅(qū)動電壓即開通VGE( ON )和關(guān)斷 VGE( off ) 電壓，柵極總電荷 QG 和開關(guān) f 的影響。柵極驅(qū)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(guān)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(jì)80年代以來，以IGBT為代表的雙極型復(fù)合器件的迅速發(fā)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(fā)展，逆變技術(shù)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(guān)件的船大功逆變電源設(shè)計中，由于 KBт開關(guān)頻率、開關(guān)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(yīng)用），流經(jīng)KBT的電流迅速變化，主電路母線的分布電感產(chǎn)生的瞬時電壓尖峰會施加在KBT兩端，如果處理不當(dāng)，會使KBT的開關(guān)工作軌跡超出器件的SOA（Safe Operation Area安全工作區(qū)域），從而對逆變電源的正常運行構(gòu)成威脅"1.本文對大功率逆變電源KBT關(guān)斷時產(chǎn)生電壓尖峰的機理進(jìn)行了說明，并對影響關(guān)斷電壓尖峰的主要因素進(jìn)行了分析。通過應(yīng)用疊層復(fù)合母排降低了主電路母線的分布電感，通過設(shè)計合適的吸收電路改善了開關(guān)軌跡，從而抑制關(guān)斷電壓尖峰，使大功率逆變電源的開關(guān)器件運行在可靠的工作范圍內(nèi)。
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