功率半導體器件與應用，是一本很好的書籍。從事功率器件，IGBT/MOSFET驅動技術開發工作，會有很大幫助。
標簽： 功率半導體器件
上傳時間： 2022-01-31
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基于TL494開關電源設計.doc基于TL494的DC-DC開關電源設計 摘 要 隨著電子技術的高速發展,電子系統的應用領域越來越廣泛,電子設備的種類也越來越多,電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切。近年來 ,隨著功率電子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技術及開關電源理論的發展 ,新一代的電源開始逐步取代傳統的電源電路。該電路具有體積小，控制方便靈活，輸出特性好、紋波小、負載調整率高等特點。 開關電源中的功率調整管工作在開關狀態，具有功耗小、效率高、穩壓范圍寬、溫升低、體積小等突出優點，在通信設備、數控裝置、儀器儀表、視頻音響、家用電器等電子電路中得到廣泛應用。開關電源的高頻變換電路形式很多, 常用的變換電路有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。本論文采用雙端驅動集成電路——TL494輸的PWM脈沖控制器設計小汽車中的音響供電電源，利用MOSFET管作為開關管，可以提高電源變壓器的工作效率，有利于抑制脈沖干擾，同時還可以減小電源變壓器的體積。
上傳時間： 2022-02-23
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隨著半導體技術和電子技術的發展，開關電源的體積越來越小、質量越來越輕、效率越來越高、可靠性也越來越優良，被廣泛地運用到了生活中的各個方面。DcDC開關電源是開關電源中非常常用的一種形式，因此，對DCDC開關電源的拓撲結構、反饋電路等相關知識的研究成為了理解開關電源的重要環節。論文分析了推挽式DCDC開關電源的工作原理、效率和優缺點，設計了一款輸出恒定的推挽式DCDC開關電源。論文以T公司的高速PwM控制器Uc3825為核心，給出了DCDC開關電源的結構框圖，詳細設計了控制器、推挽式驅動、整流濾波、反饋控制等電路，討論了變壓器、開關管、整流二極管等選型問題。通過對推挽式DCDC開關電源樣機的測試，結果表明，在輸出功率為100W到30W時，論文設計的樣機的轉換效率可以達到85%以上。開關電源就是通過特定的電路，控制開關管的導通時間和關斷時間，以達到輸出恒定的直流電壓的設備。隨著電子技術的迅猛發展，開關電源涉及到的相關技術也越來越成熟，使得開關電源成為了電子設備中不可或缺的一種供電方式開關電源最早源于二十世紀五十年代的美國，當時，美國為了設計特殊需求的軍用電源，提出了小型、輕量的目標，自此開始，開關電源由于其比傳統的線性電源擁有的優點而廣泛地運用到電子、電氣設備、計算機電源、通信設備等領經過幾十年的不斷進步，開關電源在諸多方面都有了非常大的突破。大功率MOSFET和IGBT等功率器件技術的進步使得開關電源能向著高頻化、大功率的方向發展。軟開關技術可以降低開關損耗和開關噪聲，可以大大提升開關電源的效率，為高頻開關電源的實現提供了可能。平面變壓器和平面電感技術的發展使開關電源的效率可以進一步得到提升，體積也可以大大地減小。有源功率因數校正技術的發展，使開關電源的功率因數得到了很大地提升，既解決了由電路中的非線性負載產生的諧波失真，又提高了開關電源的整機效率
標簽： 開關電源
上傳時間： 2022-03-10
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摘要：以N溝道増強型場效應管為核心，基于H橋PWM控制原理，設計了一種直流電機正反轉調速驅動控制電路，滿足大功率直流電機驅動控制。實驗表明該驅動控制電路具有結構簡單、驅動能力強、功耗低的特點。關鍵詞：N溝道增強型場效應管；H橋；PWM控制；電荷泵；功率放大；直流電機1引言長期以來，直流電機以其良好的線性特性、優異的控制性能等特點成為大多數變速運動控制和閉環位置伺服控制系統的最佳選擇。特別隨著計算機在控制領域，高開關頻率、全控型第二代電力半導體器件（GTR、GTO、MOSFET.、IGBT等）的發展，以及脈寬調制（PWM直流調速技術的應用，直流電機得到廣泛應用。為適應小型直流電機的使用需求，各半導體廠商推出了直流電機控制專用集成電路，構成基于微處理器控制的直流電機伺服系統。但是，專用集成電路構成的直流電機驅動器的輸出功率有限，不適合大功率直流電機驅動需求。因此采用N溝道増強型場效應管構建H橋，實現大功率直流電機驅動控制。該驅動電路能夠滿足各種類型直流電機需求，并具有快速、精確、高效、低功耗等特點，可直接與微處理器接口，可應用PWM技術實現直流電機調速控制。2直流電機驅動控制電路總體結構直流電機驅動控制電路分為光電隔離電路、電機驅動邏輯電路、驅動信號放大電路、電荷泵路、H橋功率驅動電路等四部分，其電路框圖如圖1所示。由圖可以看出，電機驅動控制電路的外圍接口簡單。其主要控制信號有電機運轉方向信號Dir電機調速信號PWM及電機制動信號 Brake，vcc為驅動邏輯電路部分提供電源，Vm為電機電源電壓，M+、M-為直流電機接口。
上傳時間： 2022-04-10
上傳用戶：jiabin
反激式開關電源變壓器設計的詳細步驟85W反激變壓器設計的詳細步驟 1. 確定電源規格. 1).輸入電壓范圍Vin=90—265Vac; 2).輸出電壓/負載電流:Vout1=42V/2A, Pout=84W 3).轉換的效率=0.80 Pin=84/0.8=105W 2. 工作頻率，匝比, 最低輸入電壓和最大占空比確定. Ｖmos*0.8>Vinmax+n(Vo+Vf)600*0.8>373+n(42+1)得n<2.5Vd*0.8>Vinmax/n+Vo400*0.8>373/n+42得n>1.34 所以n取1.6最低輸入電壓Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin=(90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V取:工作頻率fosc=60KHz, 最大占空比Dmax=n(Vo+Vf)/[n(Vo+Vf)+Vinmin]= 1.6(42+1)/[1.6(42+1)+80]=0.45 Ton(max)=1/f*Dmax=0.45/60000=7.5us 3. 變壓器初級峰值電流的計算. Iin-avg=1/3Pin/Vinmin=1/3*105/80=0.4AΔIp1=2Iin-avg/D=2*0.4/0.45=1.78AIpk1=Pout/?/Vinmin*D+ΔIp1=84/0.8/80/0.45=2.79A 4. 變壓器初級電感量的計算. 由式子Vdc=Lp*dip/dt,得: Lp= Vinmin*Ton(max)/ΔIp1 =80*0.0000075/1.78 =337uH 取Lp=337 uH 5.變壓器鐵芯的選擇. 根據式子Aw*Ae=Pt*1000000/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*?],其中: Pt(標稱輸出功率)= Pout=84W Ko(窗口的銅填充系數)=0.4 Kc(磁芯填充系數)=1(對于鐵氧體), 變壓器磁通密度Bm=1500Gs j(電流密度): j=4A/mm2;Aw*Ae=84*1000000/[2*0.4*1*60*103*1500Gs*4*0.80]=0.7cm4 考慮到繞線空間,選擇窗口面積大的磁芯,查表: ER40/45鐵氧體磁芯的有效截面積Ae=1.51cm2 ER40/45的功率容量乘積為 Ap = 3.7cm4 >0.7cm4 故選擇ER40/45鐵氧體磁芯. 6.變壓器初級匝數 1).由Np=Vinmin*Ton/[Ae*Bm],得: Np=80*7.5*10n-6/[1.52*10n-4*0.15] =26.31 取 Np =27T 7. 變壓器次級匝數的計算. Ns1(42v)=Np/n=27/1.6=16.875 取Ns1 = 17T Ns2(15v)=(15+1)* Ns1/(42+1)=6.3T 取Ns2 = 7T
上傳時間： 2022-04-15
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感應加熱電源運行過程中由于負載的工作特性隨溫度變化,為了提高電能傳輸到負載的效率,保證負載工作在串聯諧振狀態,需要實現對負載的頻率跟蹤.通過對負載的頻率跟蹤有效地減少了功率開關器件的開關損耗,實現了零電壓開通.本文首先介紹了串聯諧振的感應加熱電源的主電路結構,采用IGBT作為功率開關器件.其次介紹了鎖相環電路,闡述了其結構和工作原理.最后提出了基于SG3525的頻率跟蹤電路,經過實驗證明此電路工作穩定、可靠,現以投入到實際產品中.
上傳時間： 2022-04-21
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近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
上傳時間： 2022-05-30
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感應加熱技術是20世紀初才開始應用于工業部門的，它通過電磁感應原理和利用渦流對工件進行加熱，是制造業和材料加工中的一種重要手段。目前感應加熱電源在金屬熔煉、鑄造、鍛造、透熱、淬火、彎管、燒結、表面熱處理、釬焊以及晶體生長等行業得到了廣泛的應用。隨著微機技術和IGBT器件的發展，新型中頻感應加熱電源成為研究的重點。 本文以中頻串聯諧振感應加熱電源為研究對象，采用單片機C8051f300和脈沖輸出芯片SG3525相結合的方式，增加了IGBT驅動電路的設計和限頻保護電路的設計。實現了感應加熱電源的數字化控制，為感應加熱電源系統的數字化、信息化、智能化提供了優質、可靠的技術基礎。 論文先介紹了感應加熱電源的基本原理以及感應加熱技術的發展動態。針對30kW/10kHz-30kHz中頻感應加熱電源的主電路和控制電路進行了設計，然后通過對感應加熱電源中的主電路拓撲結構進行分析，比較串聯諧振逆變電路與并聯諧振逆變電路的優缺點，選擇了更適合中頻感應加熱電源的串聯諧振逆變電路。在確定了設計方案后，詳細分析了電源的主電路結構并進行了系統各組成部分器件的參數計算和選取。 論文在分析和對比了感應加熱電源的各種調功方式后，選擇了PWM調功對感應加熱電源進行恒流調節。論文是以單片機80C51f330為控制核心的硬件控制平臺，包括頻率、占空比可調并通過數碼管顯示、保護電路、驅動電路、顯示電路等外圍電路。在此基礎上編寫了相應的程序，完成了樣機，并進行了整機調試，可以達到順利加熱。 通過實測波形的分析，實驗限頻電路可以很好的使電源工作在感性狀態，驅動電路的驅動能力很好，增加了系統的安全性。系統硬件電路可靠，程序運行良好。
上傳時間： 2022-05-30
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本文所研究的課題為電磁感應加熱控制系統的設計與實現。文章介紹了電磁感應加熱的工作原理，系統預設功能要求及具體實現方案，分析了系統硬件電路和控制軟件設計的整個過程，最終研制出一款功能完備、人機交互友好、工作穩定、性能優良的電磁感應加熱系統。 該系統硬件電路部分主要包括主工作電路，IGBT驅動電路，同步電路和功率整定電路，鍋具檢測電路，電源電路，各種保護電路及主控制電路。保護電路具體包括上電延時保護IGBT，整流橋輸出過壓保護，IGBT集電極過壓保護，市電過壓、欠壓保護，負荷電流過大保護，IGBT過溫保護，鍋底過溫保護。主控制電路采用三星單片機作為主控芯片，通過調節PWM信號占空比控制輸出功率。系統主要實現了功率控制、定時/預約、無鍋檢測、暫停、異常報警（無鍋報警、市電過壓/欠壓報警、負荷電流過大報警、IGBT溫度傳感器失效報警、IGBT溫度過高報警、鍋底溫度傳感器失效報警、鍋底溫度過高報警）等功能，設置了6個按鍵可供用戶操控，配置的液晶顯示屏可以實時顯示系統當前狀態信息。 該系統控制軟件設計部分，依據模塊化程序設計思想，把系統預設功能需求劃分為各個功能模塊，然后分別設計了各功能模塊的軟件，最終完成了系統控制軟件的設計。實現了系統的智能化，包括功率自動調節匹配，鍋具自動檢測，定時控制，預約時間到自動開機，異常自動保護報警，液晶屏實時顯示系統狀態信息。經過反復對系統軟硬件聯調，測試系統性能，結果表明本控制系統運行安全、穩定、可靠，達到了設計要求。
上傳時間： 2022-06-09
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1.1 什么是整流電路整流電路（rectifying circuit）把交流電能轉換為直流電能的電路。大多數整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機的調速、發電機的勵磁調節、電解、電鍍等領域得到廣泛應用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成，20世紀70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網與整流電路之間的電隔離。可以從各種角度對整流電路進行分類，主要的分類方法有：按組成的期間可分為不可控，半控，全控三種；按電路的結構可分為橋式電路和零式電路：按交流輸入相數分為單相電路和多相電路；按變壓器二次側電流的方向是單向還是雙向，又可分為單拍電路和雙拍電路1.2整流電路的發展與應用電力電子器件的發展對電力電子的發展起著決定性的作用，因此不管是整流器還是電力電子技術的發展都是以電力電子器件的發展為綱的，1947年美國貝爾實驗室發明了晶體管，引發了電子技術的一次革命：1957年美國通用公司研制了第一個品閘管，標志著電力電子技術的誕生：70年代后期，以門極可關斷晶閘管（GTO）、電力雙極型晶體管（BJT）和電力場效應晶體管（power-MOSFET）為代表的全控型器件迅速發展，把電力電子技術推上一個全新的階段：80年代后期，以絕緣極雙極型品體管（IGBT）為代表的復合型器件異軍突起，成為了現代電力電子技術的主導器件。另外，采用全控型器件的電路的主要控制方式為PWM脈寬調制式，后來，又把驅動，控制，保護電路和功率器件集成在一起，構成功率集成電路（PIC），隨著全控型電力電子器件的發展，電力電電路的工作頻率也不斷提高。同時。電力電子器件的開關損耗也隨之增大，為了減小開關損耗，軟開關技術便應運而生，零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）把電力電子技術和整流電路的發展推向了新的高潮。
標簽： 整流電路
上傳時間： 2022-06-18
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