在一般較低性能的三相電壓源逆變器中, 各種與電流相關的性能控制, 通過檢測直流母線上流入逆變橋的直流電流即可,如變頻器中的自動轉矩補償、轉差率補償等。同時, 這一檢測結果也可以用來完成對逆變單元中IGBT 實現過流保護等功能。因此在這種逆變器中, 對IGBT 驅動電路的要求相對比較簡單, 成本也比較低。這種類型的驅動芯片主要有東芝公司生產的TLP250,夏普公司生產的PC923等等。這里主要針對TLP250 做一介紹。TLP250 包含一個GaAlAs 光發射二極管和一個集成光探測器, 8腳雙列封裝結構。適合于IGBT 或電力MOSFET 柵極驅動電路。圖2為TLP250 的內部結構簡圖, 表1 給出了其工作時的真值表。TLP250 的典型特征如下:1) 輸入閾值電流( IF) : 5 mA( 最大) ;2) 電源電流( ICC) : 11 mA( 最大) ;3) 電源電壓( VCC) : 10~ 35 V;4) 輸出電流( IO) : ± 0.5 A( 最?。?;5) 開關時間( tPLH /tPHL ) : 0.5 μ( s 最 大 ) ;6) 隔離電壓: 2500 Vpms(最?。?。表2 給出了TLP250 的開關特性,表3 給出了TLP250 的推薦工作條件。注: 使 用 TLP250 時 應 在 管 腳 8和 5 間 連 接 一 個 0.1 μ的 F 陶 瓷 電 容 來穩定高增益線性放大器的工作, 提供的旁路作用失效會損壞開關性能, 電容和光耦之間的引線長度不應超過1 cm。圖3 和圖4 給出了TLP250 的兩種典型的應用電路。
標簽: igbt
上傳時間: 2022-06-20
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目前以IGBT為開關器件的串聯諧振感應加熱電源在大功率和高頻下的研究是一個熱點和難點,為彌補采用模擬電路搭建而成的控制系統的不足,對感應加熱電源數字化控制研究是必然趨勢。本文以串聯諧振型感應加熱電源為研究對象,采用T公司的TMS320F2812為控制芯片實現電源控制系統的數字化。首先分析了串聯諾振型感應加熱電源的負載特性和調功方式,確定了采用相控整流調功控制方式,接著分析了串聯諾振逆變器在感性和容性狀態下的工作過程確定了系統安全可靠的運行狀態。本文設計了電源主電路參數并在Matlab/Simulink仿真環境下搭建了整個系統,仿真分析了串聯譜振型感應加熱電源的半壓啟動模式及鎖相環頻率跟蹤能力和功率調節控制。針對感應加熱電源的數字控制系統,在討論了晶閘管相控觸發和鎖相環的工作原理及研究現狀下詳細地分析了本課題基于DSP晶閘管相控脈沖數字觸發和數字鎖相環(DPL)的實現,得出它們各自的優越性,同時分析了感應加熱電源的功率控制策略,得出了采用數字PI積分分離的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作為系統的控制芯片,搭建了控制系統的DSP外圍硬件電路,分析了系統的運行過程并編寫了整個控制系統的程序。最后對控制系統進行了試驗,驗證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間: 2022-06-20
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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。
上傳時間: 2022-06-21
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MOSFET和IGBT內部結構不同, 決定了其應用領域的不同.1, 由于MOSFET的結構, 通常它可以做到電流很大, 可以到上KA,但是前提耐壓能力沒有IGBT強。2,IGBT 可以做很大功率, 電流和電壓都可以, 就是一點頻率不是太高, 目前IGBT硬開關速度可以到100KHZ,那已經是不錯了. 不過相對于MOSFET的工作頻率還是九牛一毛,MOSFET可以工作到幾百KHZ,上MHZ,以至幾十MHZ,射頻領域的產品.3, 就其應用, 根據其特點:MOSFET應用于開關電源, 鎮流器, 高頻感應加熱, 高頻逆變焊機, 通信電源等等高頻電源領域;IGBT 集中應用于焊機, 逆變器, 變頻器,電鍍電解電源, 超音頻感應加熱等領域開關電源 (Switch Mode Power Supply ;SMPS) 的性能在很大程度上依賴于功率半導體器件的選擇,即開關管和整流器。雖然沒有萬全的方案來解決選擇IGBT還是MOSFET的問題,但針對特定SMPS應用中的IGBT 和 MOSFET進行性能比較,確定關鍵參數的范圍還是能起到一定的參考作用。本文將對一些參數進行探討,如硬開關和軟開關ZVS ( 零電壓轉換) 拓撲中的開關損耗,并對電路和器件特性相關的三個主要功率開關損耗—導通損耗、傳導損耗和關斷損耗進行描述。此外,還通過舉例說明二極管的恢復特性是決定MOSFET或 IGBT 導通開關損耗的主要因素, 討論二極管恢復性能對于硬開關拓撲的影響。導通損耗除了IGBT的電壓下降時間較長外, IGBT和功率MOSFET的導通特性十分類似。由基本的IGBT等效電路(見圖1)可看出,完全調節PNP BJT集電極基極區的少數載流子所需的時間導致了導通電壓拖尾( voltage tail )出現。
上傳時間: 2022-06-21
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隨著全控型器件(目前主要是功率MOSPET與IGBT)的廣泛使用以及脈寬調制技術的成熟,高頻軟開關電源也獲得了極快地發展。變換電能的電源是以滿足人們使用電源的要求為出發點的,根據不同的使用要求和特點對發出電能的電源再進行一次變換。這種變換是把種形態的電能變換為另一種形態的電能,它可以是交流電和直流電之間的變換,也可以是電壓或電流幅值的變換,或者是交流電的頻率、相位等變換,軟開關電源輸入和輸出都是電能,它屬于變換電能的電源。本論文研究了一種新型雙管正激軟開關DC/DC變換器電路拓撲。主功率器件采用IGBT元件,由功率二極管、電感、電容組成的諧振網絡改善IGBT的開關條件,克服了傳統開關在開通和閉合過程中會產生功率損耗,并且降低開關靈敏性的弊端。該論文對IGBT的軟開關電源進行了總體設計和仿真,最后設計出了一臺輸出電壓為48V、輸出功率為1.5kW、工作頻率為80kHz、諧振頻率為350kHz的開關電源理論模型。
上傳時間: 2022-06-21
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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:
上傳時間: 2022-06-21
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MOD(模式選擇)MOD 輸入,可以選擇工作模式直接模式如果MOD 輸入沒有連接(懸空) ,或連接到VCC,選擇直接模式,死區時間由控制器設定。該模式下,兩個通道之間沒有相互依賴關系。輸入INA 直接影響通道1,輸入INB直接影響通道2。在輸入( INA 或INB )的高電位, 總是導致相應IGBT 的導通。每個IGBT接收各自的驅動信號。半橋模式如果MOD 輸入是低電位(連接到GND),就選擇了半橋模式。死區時間由驅動器內部設定, 該模式下死區時間Td 為3us。輸入INA 和INB 具有以下功能: 當INB 作為使能輸入時, INA 是驅動信號輸入。當輸入INB 是低電位,兩個通道都閉鎖。如果INB 電位變高,兩個通道都使能,而且跟隨輸入INA 的信號。在INA 由低變高時,通道2 立即關斷, 1 個死區時間后,通道1 導通。只
上傳時間: 2022-06-21
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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
上傳時間: 2022-06-21
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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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引言我們在選擇和設計IGBT驅動器時經常會碰到一些問題和不確定因素。部分原因是廠家對IGBT描述的不夠充分;另一方面是由于IGBT手冊中所給的輸入結電容Ciss值與在應用中的實際的輸入結電容值相差甚遠。依據手冊中的Ciss值作設計,令許多開發人員走入歧途。下面給出了不同功率等級的驅動電路選擇和設計的正確計算的步驟。1 確定IGBT門極電荷以及門極電容對于設計一個驅動器來講,最重要的參數是門極電荷,在很多情況下,IGBT數據手冊中這個參數沒有給出,另外,門極電壓在上升過程中的充電過程也未被描述。無論如何,門極的充電過程相對而言能夠簡單地通過測量得到。因而要驅動一個IGBT,我們最好使用一個專用的驅動器。除此之外,在設計中至少我們知道在應用中所需的門極電壓(例如±15V)首先,在負載端沒有輸出電壓的情況下,我們可以作如下計算。門極電荷可以利用公式計算
上傳時間: 2022-06-21
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