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本文所研究的課題是電磁爐IGBT驅(qū)動(dòng)智能同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并在同步系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入電磁爐的低功率連續(xù)加熱設(shè)計(jì)。論文介紹了電磁爐的發(fā)展歷史和工作原理，并基于美的電磁爐的硬件設(shè)計(jì)，介紹了美的電磁爐的硬件模塊電路設(shè)計(jì)和美的定制的單片機(jī)以及關(guān)鍵程序結(jié)構(gòu)等等。目的是為了開發(fā)一款能夠自動(dòng)識(shí)別使用時(shí)不同鍋具的特性，從而根據(jù)程序功能程序智能調(diào)功率的電磁爐具有低成本、多功能、低功率連續(xù)加熱等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 電磁爐的發(fā)展已經(jīng)完全進(jìn)入了其產(chǎn)品演化的成熟階段，近年來(lái)各大品牌都沒有太大的技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)新更多的是在優(yōu)化產(chǎn)品使用體驗(yàn)及成本上優(yōu)化方面。論文從產(chǎn)品智能化的角度，先從實(shí)現(xiàn)電磁爐的IGBT驅(qū)動(dòng)智能同步，來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋具的自動(dòng)識(shí)別出發(fā)，找系統(tǒng)中的一個(gè)狀態(tài)及功率基準(zhǔn)點(diǎn)，以此基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁爐功率及功能的智能化操作。在此研究，先是對(duì)基本電路方案進(jìn)行研究，對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)智能同步方案進(jìn)行研究，并且在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，引入了過(guò)零啟動(dòng)方案，從而更好的實(shí)現(xiàn)了IGBT的熱損耗管理。由此，看到了低成本實(shí)現(xiàn)電磁爐低功率連續(xù)加熱的可能性，并對(duì)此研究了斬波方案，同時(shí)為了解決噪音問(wèn)題，從多種方案中選擇了臺(tái)階驅(qū)動(dòng)方案進(jìn)行研究。 IGBT驅(qū)動(dòng)的智能同步，更是讓電磁爐可以直接識(shí)別不同的鍋具，且都有賦予其良好的加熱控制，這個(gè)完美的解決了當(dāng)前電磁爐的一個(gè)痛點(diǎn)。低功率連續(xù)加熱的實(shí)現(xiàn)更是解決了當(dāng)前電磁爐的另一個(gè)痛點(diǎn)。同時(shí)由于方案都是基礎(chǔ)研究方案，可以全平臺(tái)導(dǎo)入，且各方案相對(duì)獨(dú)立，可以根據(jù)實(shí)際需求拆開來(lái)導(dǎo)入。
標(biāo)簽： 電磁爐 IGBT 驅(qū)動(dòng) 智能同步系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2022-05-29
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本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驅(qū)動(dòng)電路原理和要求的基礎(chǔ)上，對(duì)EXB841，M57962AL，2SD315A等幾種驅(qū)動(dòng)電路的工作特性進(jìn)行了比較。并針對(duì)用于輕合金表面防護(hù)處理的特種脈沖電源主功率開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)行中存在的問(wèn)題對(duì)驅(qū)動(dòng)電路提出了功能改進(jìn)和擴(kuò)展方案，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)調(diào)試，并成功地應(yīng)用于不同功率容量1GBT模塊的驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行情況良好，提高了電源的可靠性。針對(duì)電源設(shè)備的進(jìn)一步功率擴(kuò)容要求，采用IGBT模塊串、并聯(lián)運(yùn)行方案。對(duì)并聯(lián)模塊的均流、同步觸發(fā)、散熱、布局、布線等問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論，同時(shí)也討論了串聯(lián)模塊的均壓、驅(qū)動(dòng)等問(wèn)題，并用仿真電路對(duì)串并聯(lián)模塊的工作特性進(jìn)行了仿真分析。最后將IGBT串并聯(lián)方案成功地應(yīng)用于表面處理特種電源中，實(shí)際運(yùn)行表明1GBT模塊的串并聯(lián)擴(kuò)容是可行的。關(guān)鍵i：IGBT，驅(qū)，串聯(lián)，并聯(lián)功率開關(guān)器件在電力電子設(shè)備中占據(jù)核心的位置，它的可靠工作是整個(gè)裝置正常運(yùn)行的基本條件。[1）在主電路拓?fù)湓O(shè)計(jì)和功率開關(guān)器件選取合理的前提下，如何可靠地驅(qū)動(dòng)和保護(hù)主開關(guān)器件顯得十分關(guān)鍵。功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)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(duì)整個(gè)設(shè)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(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件。簡(jiǎn)而言之，驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)就是將控制電路傳來(lái)的信號(hào)，轉(zhuǎn)換為加在器件控制端和公共端之間的可以使其導(dǎo)通和關(guān)斷的信號(hào)。同樣的器件，采用不同的驅(qū)動(dòng)電路將得到不同的開關(guān)特性。采用性能良好的驅(qū)動(dòng)電路可以使功率開關(guān)器件工作在比較理想的開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)縮短開關(guān)時(shí)間，減小開關(guān)損耗，對(duì)裝置的運(yùn)行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。因此驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)劣直接影響主電路的性能，因此驅(qū)動(dòng)電路的合理化設(shè)計(jì)顯得越來(lái)越重要。
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-19
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三菱電機(jī)功率器件在工業(yè)、電氣化鐵道、辦公自動(dòng)化、家電產(chǎn)品等多種領(lǐng)域的電力變換及電動(dòng)機(jī)控制中得到廣泛應(yīng)用。為了真正滿足市場(chǎng)對(duì)裝置噪音低、效率高、體積小、重量輕、精度高、功能強(qiáng)、容量大的要求，三菱電機(jī)積極致力于新型器件的研究、開發(fā)，為人類的節(jié)能和環(huán)保不斷努力。第5代IGBT和IPM模塊均采用三菱電機(jī)第5代IGBT硅片CSTBTIM技術(shù)，并具有正溫度系數(shù)特征，與傳統(tǒng)的溝槽型構(gòu)造IGBT相比，降低了集電極一發(fā)射極間飽和電壓，從而實(shí)現(xiàn)了更低損耗。同時(shí)改進(jìn)了封裝技術(shù)，大大減小了模塊內(nèi)部分布電感。本應(yīng)用手冊(cè)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(jī)的半導(dǎo)體產(chǎn)品。三菱電機(jī)謹(jǐn)向所有購(gòu)買和支持三菱半導(dǎo)體產(chǎn)品的用戶表示誠(chéng)摯的感謝。1.IGBT模塊的一般認(rèn)識(shí)1.1 NF系列IGBT模塊的特點(diǎn)NF系列IGBT模塊主要具有以下兩大特點(diǎn)：1，采用第5代IGBT硅片在溝槽型IGBT的基礎(chǔ)上增加電荷蓄積層的新結(jié)構(gòu)（CSTBT）改善了關(guān)斷損耗（Eoff）和集電極-發(fā)射極問(wèn)飽和電壓VEisat的折衷。插入式組合元胞（PCM）的使用增強(qiáng)了短路承受能力（SCSOA）并降低了柵極電容，從而降低驅(qū)動(dòng)功率。CSTBT:Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor載流子存儲(chǔ)式溝槽硼型雙極晶體臂
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上傳時(shí)間： 2022-06-19
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IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路作為變頻器主回路和控制回路之間的接口電路，具有承接前后作用.設(shè)計(jì)好驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路對(duì)于變頻器正常工作起著舉足輕重的作用，死區(qū)補(bǔ)償對(duì)改善變頻器輸出電壓波形，減小輸出電流諧波含量具有重要意義.本文在詳細(xì)分析IGBT的結(jié)構(gòu)和工作特性的基礎(chǔ)上，以HCPL316為核心設(shè)計(jì)了一套完整的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，該電路具有較強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，適用于驅(qū)動(dòng)中小容量的IGBT：能夠?qū)GBT過(guò)電流、過(guò)電壓提供保護(hù)，針對(duì)不同型號(hào)1GBT的開關(guān)特性，可調(diào)節(jié)適合的死區(qū)時(shí)間，防止逆變電路橋臂直通，仿真和實(shí)驗(yàn)證明，該驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路可以對(duì)變頻器提供可靠的過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)功能；通過(guò)調(diào)節(jié)死區(qū)可調(diào)電阻，設(shè)置適合的死區(qū)時(shí)間，保證了變頻器中IGBT安全可靠運(yùn)行.為了減小IGBT驅(qū)動(dòng)電路中產(chǎn)生的死區(qū)效應(yīng)，本文采用基于功率因數(shù)角預(yù)測(cè)方法進(jìn)行死區(qū)補(bǔ)償，該方法首先通過(guò)對(duì)功率因數(shù)角的計(jì)算，確定電流矢量在三相靜止坐標(biāo)系中所處的位置，進(jìn)而判斷輸出電流方向，調(diào)節(jié)IGBT控制脈沖寬度以補(bǔ)償變頻器死區(qū)時(shí)間，減少變頻器的輸出電流語(yǔ)波，降低電動(dòng)機(jī)噪聲，延長(zhǎng)電機(jī)壽命，該方法易于軟件實(shí)現(xiàn)、具有補(bǔ)償精確等優(yōu)點(diǎn).在變頻器控制單元中，基于常用SVPWM軟件基礎(chǔ)上，編寫了功率因數(shù)角預(yù)測(cè)死區(qū)補(bǔ)償算法.通過(guò)對(duì)變頻器死區(qū)補(bǔ)償前后的試驗(yàn)，證明了本文所提方法的正確性和有效性.
上傳時(shí)間： 2022-06-19
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1電壓型PWM控制器過(guò)流保護(hù)固有問(wèn)題目前國(guó)內(nèi)常見的IGBT逆變弧焊機(jī)PWM控制器通常采用TL494.SG3525等電壓型集成芯片，電流反饋信號(hào)一般取自整流輸出端，當(dāng)輸出電流信號(hào)由分流器檢出電流與給定電流比較后，經(jīng)比例積分放大器大，控制輸出脈沖寬度IGBT導(dǎo)通后，即使產(chǎn)生過(guò)電流，PWM控制電路也不可能及時(shí)關(guān)斷正在導(dǎo)通的過(guò)流脈沖由于系統(tǒng)存在延退環(huán)節(jié)，過(guò)流保護(hù)時(shí)間將延長(zhǎng).2電流型過(guò)流保護(hù)電流型PWM控制電路反饋電流信號(hào)由高頻變壓器初級(jí)端通過(guò)電流互感器取得，由于電流信號(hào)取自變壓器初級(jí)，反應(yīng)速度快，保護(hù)信號(hào)與正在流過(guò)IGBT的電流同步，一旦發(fā)生過(guò)流PWM立即關(guān)斷輸出脈沖，IGBT獲得及時(shí)保護(hù)，電流型PwM控制器固有的逐個(gè)脈沖檢測(cè)瞬時(shí)電流值的控制方式對(duì)輸入電壓和負(fù)載變化響應(yīng)快，系統(tǒng)穩(wěn)定性好同意老兄的觀點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中電壓型PWM確實(shí)占了大多數(shù)，但過(guò)流保護(hù)取樣也可以從變壓器初級(jí)取，通過(guò)互感線圈或霍爾傳感器取得過(guò)流信號(hào)，比如控制3525的8腳，這點(diǎn)深圳瑞凌的焊機(jī)做的不錯(cuò)，可以很好保護(hù)開關(guān)管過(guò)流.如何通過(guò)檢測(cè)手段判斷一種逆變電源的主電路是否可靠，我認(rèn)為可以從開關(guān)器件和主變壓器的空載和負(fù)載狀態(tài)下的電流電壓波形來(lái)分析，從而針對(duì)性的調(diào)整開關(guān)器件參數(shù)及過(guò)流過(guò)壓緩沖元件參數(shù)以及高頻變壓器的參數(shù)，難點(diǎn)在于如何選擇匹配.
上傳時(shí)間： 2022-06-19
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1.1 設(shè)計(jì)總體要求（1）熟悉整流和觸發(fā)電路的基本原理，能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)分析設(shè)計(jì)任務(wù)。（2）掌握基本電路的數(shù)據(jù)分析、處理；描繪波形并加以判斷。（3）能正確設(shè)計(jì)電路，畫出線路圖，分析電路原理。4）按時(shí)參加課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，定期匯報(bào)課程設(shè)計(jì)進(jìn)展情況。（5）廣泛收集相關(guān)技術(shù)資料。（6）獨(dú)立思考，刻苦鉆研，嚴(yán)禁抄襲（7）按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，認(rèn)真、正確地書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。8）培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和認(rèn)真的工作作風(fēng)。1.2 設(shè)計(jì)課題任務(wù)及要求設(shè)計(jì)一個(gè)IGBT升壓斬波電路設(shè)計(jì)（純電阻負(fù)載），要求1、輸入直流電壓：Ud-50V；2、輸出功率：300W；3、開關(guān)頻率：5KHz；5、輸出電壓脈率：小于10%.1.3 設(shè)計(jì)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(qū)動(dòng)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(guān)斷的時(shí)間占空比來(lái)決定輸出電壓U的大小。控制與驅(qū)動(dòng)電路模塊：用直接產(chǎn)生PWM的專用芯片SG3525產(chǎn)生PWM信號(hào)送給驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制IGBT的開通與關(guān)斷。電路模塊：驅(qū)動(dòng)電路把控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為加在IGBT控制端和公共端之間，用來(lái)驅(qū)動(dòng)1GBT的開通與關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)電路模塊：控制電路中的保護(hù)電路是用來(lái)保護(hù)電路的，防止電路產(chǎn)生過(guò)電流現(xiàn)象損害電路設(shè)備。
上傳時(shí)間： 2022-06-19
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本論文提出一種600V平面柵FS-IGBT器件的設(shè)計(jì)與制造方法，并通過(guò)和國(guó)內(nèi)某知名代工線合作，完成了器件制備和測(cè)試。600V面FS-IGBT的研制工作展開論述。1、首先對(duì)IGBT原理及FS層的原理進(jìn)行分析討論，然后結(jié)合代工線的特點(diǎn)，進(jìn)行了600V平面柵FS結(jié)構(gòu)IGBT的工藝流程、元胞結(jié)構(gòu)與終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后完成版圖設(shè)計(jì)并進(jìn)行工藝流片。所設(shè)計(jì)的器件工藝流程為：先進(jìn)行器件背面的FS層制作，然后進(jìn)行正面結(jié)構(gòu)（包括元胞和終端）的制作，最后再進(jìn)行背面的P+區(qū)注入和金屬化。2、對(duì)流片獲得的600V FS-IGBT器件進(jìn)行了主要電學(xué)參數(shù)的測(cè)試和分析。測(cè)試結(jié)果為：耐壓大于700V、正向?qū)▔航档陀?.15V、閾值電壓4.1-4.5V。滿足設(shè)計(jì)要求。/本論文的研究成果對(duì)于促進(jìn)我國(guó)FS結(jié)構(gòu)IGBT的研究和產(chǎn)業(yè)化具有很好的參考價(jià)值，通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)工藝及結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品良率，最終可以形成有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-19
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電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車為代表的新能源汽車是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要行業(yè)之一。IGBT模塊作為新能源汽車的核心，其發(fā)展受到廣泛關(guān)注.IGBT模塊發(fā)展的關(guān)鍵在于改善封裝方式。本文指出了日前的封裝材料在電動(dòng)汽車逆變器大功率IGBT模塊的封裝過(guò)程中存在的缺陷，引入了新型連接材料納米銀焊膏。為了驗(yàn)證納米銀焊膏的連接性能，以確定其能否應(yīng)用在所需的1GBT模塊的制作過(guò)程中，本文首先設(shè)計(jì)了單個(gè)模擬芯片的燒結(jié)連接實(shí)驗(yàn)，通過(guò)微x射線斷層掃描儀、剪切實(shí)驗(yàn)、1描電鏡等檢測(cè)手段，對(duì)燒結(jié)后的連接層進(jìn)行了全方位的檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然連接層沒有發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷，但是剪切強(qiáng)度較低，經(jīng)過(guò)分析猜想可能是磁控濺射鍍層的質(zhì)量并不十分可靠，因此又設(shè)計(jì)用真芯片和小塊鍍銀銅板的燒結(jié)連接實(shí)驗(yàn)，連接傳況良好，剪切實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)是芯片先出現(xiàn)破損，這證明了連接的質(zhì)量是可靠的。因此可以將納米銀焊膏應(yīng)用在IGBT模塊的制作中。本文重點(diǎn)介紹了整個(gè)IGBT模塊的制作方法。采用和之前單個(gè)芯片燒結(jié)相類似的操作過(guò)程，完成整個(gè)模塊的燒結(jié)。燒結(jié)完成后通過(guò)微 射線斷層掃描儀對(duì)燒結(jié)的質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)連接層質(zhì)量良好。模塊燒結(jié)連接之后，更做出最終成型的IGBT模塊，還需要經(jīng)過(guò)外殼設(shè)計(jì)與制造、打線、灌度、組裝等工T藝，從而得到最終的成品，并通過(guò)晶體管特性測(cè)試儀對(duì)模塊的基本電性能進(jìn)行了檢測(cè)。
標(biāo)簽： 電動(dòng)汽車 逆變器 igbt模塊 封裝
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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le flows through MOS channel while Ih flows across PNP transistor Ih= a/(1-a) le, IE-le+lh=1/(1-a)' le Since IGBT has a long base PNP, a is mainly determined by ar si0 2ar= 1/cosh(1/La), La: ambipolar diff length a-0.5 (typical value)p MOSFET channel current (saturation), le=U"Cox"W(2"Lch)"(Vc-Vth)le Thus, saturated collector current Ic, sat=1/(1-a)"le=-1/(1-a)"UCox"W/(2Lch)"(Vo-Vth)2Also, transconductance gm, gm= 1/(1-a)"u' Cox W/Lch*(Vo-Vth)Turn-On1. Inversion layer is formed when Vge>Vth2. Apply positive collector bias, +Vce3. Electrons flow from N+ emitter to N-drift layer providing the base current for the PNP transistor4. Since J1 is forward blased, hole carriers are injected from the collector (acts as an emitter).5. Injected hole carriers exceed the doping level of N-drift region (conductivity modulation). Turn-Off1. Remove gate bias (discharge gate)2. Cut off electron current (base current, le, of pnp transistor)
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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IGBT直流斬波電路的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)原理分析1.1總體結(jié)構(gòu)分析直流斬波電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電。它在電源的設(shè)計(jì)上有很重要的應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，斬波電路的實(shí)現(xiàn)都要依靠全控型器件。在這里，我所設(shè)計(jì)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(gè)部分，分別為主電路模塊，控制電路模塊和驅(qū)動(dòng)電路模塊。電路的結(jié)構(gòu)框圖如下圖（圖1）所示。除了上述主要結(jié)構(gòu)之外，還必須考慮電路中電力電子器件的保護(hù)，以及控制電路與主電路的電器隔離。1.2主電路的設(shè)計(jì)主電路是整個(gè)斬波電路的核心，降壓過(guò)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(hào)的作用下開通與關(guān)斷。開通時(shí)，二極管截止，電流io流過(guò)大電感L，電源給電感充電，同時(shí)為負(fù)載供電。而IGBT截止時(shí)，電感L開始放電為負(fù)載供電，二極管VD導(dǎo)通，形成回路。IGBT以這種方式不斷重復(fù)開通和關(guān)斷，而電感L足夠大，使得負(fù)載電流連續(xù)，而電壓斷續(xù)。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(hào)的占空比來(lái)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。
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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