在當今能源短缺的情況下，電動車的發展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關鍵的部分之一，受到了國內外學者的高度重視，近些年來發展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調速性能好等優點，被用作電動汽車驅動電機，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驅動效果的好壞對電機驅動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅動技術的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數學模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調制（SVPWM）技術，并在MATLAB/Simulink環境下對SVPWM進行仿真。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電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細的介紹，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說明，在硬件電路中著重分析了驅動電路部分。對IGBT的選型做了詳細的介紹，并對驅動電路的要求做了進一步的說明。在本論文中驅動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關斷所需的+15V和-5V電壓，由所設計的開關電源電路提供。同時對IGBT的通態損耗和開關損耗做了分析，并對引起損耗的參數做了分析說明。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計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。
上傳時間： 2022-06-21
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IGBT模塊的一些基本知識2·怎樣讀數據手冊3.IGBT的驅動電路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。負的門極電壓推薦5~10V右圖表示開關損失與-Vcg的關系。-Voa=5V時Eoff不再變化，所以最小值設定為-Vo-5合適。另外，IGBT門極上會有尖峰電壓重疊，為了防止不出現過大的負電壓-Vgの的電壓為5~10V最合適。（在一些場合無負壓也是可以的）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）實現保護II類短路>相間短路或對地短路短路回路ф電感稍大，電流的上升速度較慢>可以使用vce（sat），也可以使用霍爾來實現保護>這類短路，回路ф的電感是不確定的
標簽： igbt模塊
上傳時間： 2022-06-21
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本文把所研制的IGBT驅動保護電路應用在電磁感應加熱系統上，并且針對注塑機的特點設計了一款電磁感應加熱系統。其中包括整流濾波電路、半橋逆變電路、控制電路、驅動電路和溫度、電流等檢測電路。本文的另一個重點分析了IGBT對驅動保護電路的要求，并且研制了一種單管IGBT驅動保護電路和一種IGBT半橋模塊驅動保護電路。單管1GBT驅動電路的功能比較簡單，只具有軟關斷和過流保護功能。而IGBT半橋模塊驅動保護電路功能比較多，具有軟關斷、互鎖、電平轉換、錯誤信號電平轉換、過流保護、供電電壓監視、電源隔離和脈沖隔離電路等保護功能，適用于中大功率的IGBT半橋模塊驅動。在電磁感應加熱部分介紹了電磁感應加熱的工作原理，分析了串并聯諧振逆變器的拓撲結構和特點。根據注塑機的實際應用設計了兩款主電路的拓撲結構，一款是針對小功率部分加熱的拓撲結構，是單管IGBT的拓撲結構，另一款是針對中大功率加熱部分的半橋IGBT拓撲結構。另外介紹了電磁感應加熱的控制電路以及采用模糊PID算法對注塑機料筒進行溫度監控調節。最后通過對系統的仿真和實驗調試表明整個感應加熱系統滿足實際應用要求，運行可靠，適合于再注塑機行業中推廣。最后，總結了本文的研究內容，并在此基礎上對以后的工作做出了簡單的展望。
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），間接變頻技術在穩頻穩壓和調頻調壓的利用率以及變頻電源對負載特性的影響等方面，都具有明顯的優勢，是目前變頻技術領域普遍采取的方式，本課題所研究的正是間接變頻中的脈寬調制（PWM）變頻器技術由于IGBT器件的開關速度很快，當IGBT關斷或績流二極管反向恢復時會產生很大的di/dr，該dild在主電路的布線電感上引發較大的尖峰電壓（關斷浪涌電壓）.在采用PWM開關控創模式的IGBT變頻器中，IGBT的開關狀態不但與PWM脈沖有關，還與變頻器主電路元器件及負載特性有很大關系，為了確保IGBT安全可靠的工作，有必要進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，以期設計出有效的IGBT保護電路。本文推導了兩電平PWM三相變頻器的數學模型，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軟件進行了細致的仿真分析，同時也仿真研究了布線電感及緩沖電路各參數對1GBT關斷電壓的影響；詳細介紹了變頻器所包含的各電路環節的理論基礎及設計過程：并在大量的文獻資料和相關仿真分析的基礎上推導出套級沖電路器件參數的計算公式，實踐表明計算結果符合要求并取得了良好的效果。經過大量的實驗和反復的改進，并給出了調試結果及變頻器的額定輸出電壓、電流波形。通過將試驗結果與理論外析進行比較驗證，證明了理論分析的合理性，本文所研究設計的變頻器性能穩定，運行可靠，完全滿足設計要求.
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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摘要：本文在分析1GBT的動態開關特性和過流狀態下的電氣特性的基礎上，通過對常規的IGBT推挽驅動電路進行改進，得到了具有良好過流保護特性的IGBT驅動電路。該電路簡單，可靠，易用，配合DSP等控制芯片能達到很好的驅動效果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.關鍵詞：IBGT：開關特性；驅動；過流保護；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溫范圍內，柵極和發射極短路狀況下，集射極最高電壓。手冊里一般為25℃下的數據，隨著結溫的降低，VcEs會逐漸降低。由于模塊內外部的雜散電感，IGBT在關斷時Vcs最容易超過限值2，Poat：最大允許功耗在25℃時，IGBT開關的最大允許功率損耗，即通過結到殼的熱帆所允許的最大耗散功Pat =（Ty-T）/Rtaie其中，Ty為結溫， 為環境溫度。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 結到殼的熱阻抗，乘以發熱量獲得結與克的溫差；Rthig芯片熱源到周圍空氣的總熱阻抗，乘以發熱量獲得器件溫升；Rehb芯片結與PCB間的熱阻抗，乘以單板散熱量獲得與單板的溫差。
標簽： 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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