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功率半导体器件

电力电子器件(PowerElectronicDevice)又称为功率半导体器件,主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件(通常指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上)。
  • 基于ST7FMC的电动摩托车控制系统的研究.rar

    本文论述了基于ST7FMC的电动摩托车控制系统的研究。 近年来,由于燃油交通工具尾气排放对城市空气造成的严重污染,以及人们生活水平、环保意识的逐渐提高,绿色交通工具己成为时代发展的重要课题。考虑到我国目前的国情,发展电动车具有重要的环保意义。 随着电机技术及功率器件性能的不断提高,电动车的控制器发展迅速。但是目前市场上大多数的电动车产品均采用低集成度元件控制装置,功能过于简单,不能充分发挥系统潜力及处理一些特殊的控制问题。 提出了基于意法半导体芯片ST7FMC的永磁无刷直流电动机的控制系统设计方案,进行了低成本、高智能的无刷直流电机控制系统设计,能满足更多应用场合的需要。主要从以下几个方面进行了分析与研究: 首先,建立无刷直流电机的数学模型,并分析其电机运行特性。 其次,根据ST专用单片机的特点详细设计了系统的控制策略:将调速系统设计为电流、速度双闭环的PI算法控制,以保证调速性能和电流控制精度;采用ST芯片固有的寄存器进行速度的检测,比较精确;将相电流检测设计成母线电流PWM On中点检测;采用了高性能的驱动集成电路IR2136来驱动MOSFET组成的全桥逆变电路;驱动方式采用新型的凸形波驱动控制方法。 最后,组装了试验样车,通过实验室观测及实地运行,验证了系统运行的可靠性。 由此得出结论:本课题设计的基于ST7FMC的电动摩托车控制系统具有运行性能良好、可靠性高的特点,为后续的研究工作提供了一定的基础。

    标签: ST7FMC 电动摩托车 控制系统

    上传时间: 2013-05-17

    上传用户:电子世界

  • 射频功率放大器及其线性化方法研究.rar

    射频功率放大器存在于各种现代无线通信系统的末端,所以射频功率放大器性能的优劣直接影响到整个通信系统的性能指标。如何在兼顾效率的前提下提高功放的线性度是近年来国内外的研究热点,在射频功率放大器的设计过程中这是非常重要的问题。 作为发射机末端的重要模块,射频功率放大器的主要任务是给负载天线提供一定功率的发射信号,因此射频功率放大器一般都工作在大信号条件下。所以设计射频功率放大器时,器件的选型和设计方式都和一般的小信号放大器不同,尤其在宽带射频功率放大器的设计过程中,由于工作频带很宽,且要综合考虑线性度和效率问题,所以射频功率放大器的设计难度很大。 本文设计了一个工作频带为30-108MHz,增益为25dB的宽带射频功率放大器。由于工作频带较宽,输出功率较大,线性度要求高;所以在实际的过程中采用了宽带匹配,功率回退等技术来达到最终的设计目标。 本文首先介绍了关于射频功率放大器的一些基础理论,包括器件在射频段的工作模型,使用传输线变压器实现阻抗变换的基本原理,S参数等,这些是设计射频功率放大器的基本理论依据。然后本文描述了射频功率放大器非线性失真产生的原因,在此基础上介绍了几种线性化技术并做出比较。然后本文介绍了射频功率放大器的主要技术指标并提出一种具体的设计方案,最后利用ADS软件对设计方案进行了仿真。仿真过程包括两个步骤,首先是进行直流仿真来确定功放管的静态工作点,然后进行功率增益即S21的仿真并达到设计要求。

    标签: 射频功率放大器 线性 方法研究

    上传时间: 2013-07-28

    上传用户:gtf1207

  • 一种单相交流斩波变换器的研究.rar

    本文致力于可并联运行的斩控式单相交流斩波变换器的研究。交交变换技术作为电力电子技术一个重要的领域一直得到人们的关注,但大都将目光投向AC-DC-AC两级变换上面。AC/AC直接变换具有单级变换、功率密度高、拓扑紧凑简单、并联容易等优势,并且具有较强扩展性,故而在工业加热、调光电源、异步电机启动、调速等领域具有重要应用。斩控式AC/AC 电压变换是一种基于自关断半导体开关器件及脉宽调制控制方式的新型交流调压技术。 本文对全数字化的斩控式AC/AC 变换做了系统研究,工作内容主要有:对交流斩波电路的拓扑及其PWM方式做了详细的推导,着重对不同拓扑的死区效应进行了分析,并且推导了不同负载情况对电压控制的影响。重点推导了单相Buck型变换器和Buck-Boost 变换器的拓扑模型,并将单相系统的拓扑开关模式推导到三相的情况,然后分别对单相、三相的情况进行了Matlab仿真。建立了单相Buck 型拓扑的开关周期平均意义下的大信号模型和小信号模型,指导控制器的设计。建立了适合电路工作的基于占空比前馈的电压瞬时值环、电压平均值环控制策略。在理论分析和仿真验证的基础上,建立了一台基于TMS320F2808数字信号处理器的实验样机,完成样机调试,并完成各项性能指标的测试工作。

    标签: 单相交流 斩波 变换器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:visit8888

  • 射频与微波功率放大器设计.rar

    本书主要阐述设计射频与微波功率放大器所需的理论、方法、设计技巧,以及将分析计算与计算机辅助设计相结合的优化设计方法。这些方法提高了设计效率,缩短了设计周期。本书内容覆盖非线性电路设计方法、非线性主动设备建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗变换器、定向耦合器、高效率的功率放大器设计、宽带功率放大器及通信系统中的功率放大器设计。  本书适合从事射频与微波动功率放大器设计的工程师、研究人员及高校相关专业的师生阅读。 作者简介 Andrei Grebennikov是M/A—COM TYCO电子部门首席理论设计工程师,他曾经任教于澳大利亚Linz大学、新加坡微电子学院、莫斯科通信和信息技术大学。他目前正在讲授研究班课程,在该班上,本书作为国际微波年会论文集。 目录 第1章 双口网络参数  1.1 传统的网络参数  1.2 散射参数  1.3 双口网络参数间转换  1.4 双口网络的互相连接  1.5 实际的双口电路   1.5.1 单元件网络   1.5.2 π形和T形网络  1.6 具有公共端口的三口网络  1.7 传输线  参考文献 第2章 非线性电路设计方法  2.1 频域分析   2.1.1 三角恒等式法   2.1.2 分段线性近似法   2.1.3 贝塞尔函数法  2.2 时域分析  2.3 NewtOn.Raphscm算法  2.4 准线性法  2.5 谐波平衡法  参考文献 第3章 非线性有源器件模型  3.1 功率MOSFET管   3.1.1 小信号等效电路   3.1.2 等效电路元件的确定   3.1.3 非线性I—V模型   3.1.4 非线性C.V模型   3.1.5 电荷守恒   3.1.6 栅一源电阻   3.1.7 温度依赖性  3.2 GaAs MESFET和HEMT管   3.2.1 小信号等效电路   3.2.2 等效电路元件的确定   3.2.3 CIJrtice平方非线性模型   3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非线性模型   3.2.5 Materka—Kacprzak非线性模型   3.2.6 Raytheon(Statz等)非线性模型   3.2.7 rrriQuint非线性模型   3.2.8 Chalmers(Angek)v)非线性模型   3.2.9 IAF(Bemth)非线性模型   3.2.10 模型选择  3.3 BJT和HBT汀管   3.3.1 小信号等效电路   3.3.2 等效电路中元件的确定   3.3.3 本征z形电路与T形电路拓扑之间的等效互换   3.3.4 非线性双极器件模型  参考文献 第4章 阻抗匹配  4.1 主要原理  4.2 Smith圆图  4.3 集中参数的匹配   4.3.1 双极UHF功率放大器   4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器  4.4 使用传输线匹配   4.4.1 窄带功率放大器设计   4.4.2 宽带高功率放大器设计  4.5 传输线类型   4.5.1 同轴线   4.5.2 带状线   4.5.3 微带线   4.5.4 槽线   4.5.5 共面波导  参考文献 第5章 功率合成器、阻抗变换器和定向耦合器  5.1 基本特性  5.2 三口网络  5.3 四口网络  5.4 同轴电缆变换器和合成器  5.5 wilkinson功率分配器  5.6 微波混合桥  5.7 耦合线定向耦合器  参考文献 第6章 功率放大器设计基础  6.1 主要特性  6.2 增益和稳定性  6.3 稳定电路技术   6.3.1 BJT潜在不稳定的频域   6.3.2 MOSFET潜在不稳定的频域   6.3.3 一些稳定电路的例子  6.4 线性度  6.5 基本的工作类别:A、AB、B和C类  6.6 直流偏置  6.7 推挽放大器  6.8 RF和微波功率放大器的实际外形  参考文献 第7章 高效率功率放大器设计  7.1 B类过激励  7.2 F类电路设计  7.3 逆F类  7.4 具有并联电容的E类  7.5 具有并联电路的E类  7.6 具有传输线的E类  7.7 宽带E类电路设计  7.8 实际的高效率RF和微波功率放大器  参考文献 第8章 宽带功率放大器  8.1 Bode—Fan0准则  8.2 具有集中元件的匹配网络  8.3 使用混合集中和分布元件的匹配网络  8.4 具有传输线的匹配网络    8.5 有耗匹配网络  8.6 实际设计一瞥  参考文献 第9章 通信系统中的功率放大器设计  9.1 Kahn包络分离和恢复技术  9.2 包络跟踪  9.3 异相功率放大器  9.4 Doherty功率放大器方案  9.5 开关模式和双途径功率放大器  9.6 前馈线性化技术  9.7 预失真线性化技术  9.8 手持机应用的单片cMOS和HBT功率放大器  参考文献

    标签: 射频 微波功率 放大器设计

    上传时间: 2013-04-24

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  • 功率电源中IGBT失效机理及其检测方法的研究.rar

    由于绝缘栅双极晶体管IGBT具有工作频率高、处理功率大和驱动简单等诸多优点,在电力电子设备、尤其是中大型功率的电力电子设备中的应用越来越广泛。但是,IGBT失效引发的设备故障往往会对生产带来巨大影响和损失,因此,对IGBT的失效研究具有十分重要的应用意义。 本文在深入分析IGBT器件工作原理和工作特性的基础上,采用双极传输理论联立求解电子和空穴的传输方程,得到了稳态时电子和空穴电流的表达式,对造成IGBT失效的各种因素进行了详细分析。应用MATLAB软件,对硅参数的热导率、载流子浓度、载流子寿命、电子迁移率、空穴迁移率和双极扩散系数等进行了仿真,深入研究了IGBT的失效因素,得到了IGBT失效的主要原因是发生擎住效应以及泄漏电流导致IGBT延缓失效的有用结论。并且,进行了IGBT动态模型的设计和仿真,对IGBT在短路情况下的失效机理进行了深入研究。 考虑到实际设备中的IGBT在使用中经常会发生反复过流这一问题,通过搭建试验电路,着重对反复过流对IGBT可能带来的影响进行了试验研究,探讨了IGBT因反复过流导致的累积失效的变化规律。本文研究结果对于正确判断IGBT失效以及失效程度、进而正确判断和预测设备的可能故障,具有一定的应用参考价值。

    标签: IGBT 功率电源 失效机理

    上传时间: 2013-08-04

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  • WCDMA系统功率控制与发射分集算法FPGA实现研究

    该文为WCDMA系统功率控制环路与闭环发射分集算法FPGA实现研究.主要内容包括功率控制算法与闭环发射分集算法的分析与讨论,在分析讨论的基础上进行了FPGA实现方案的设计以及系统的实现.另外在文中还介绍了可编程器件方面的常识、FPGA的设计流程以及同步电路设计方面的有关技术.

    标签: WCDMA FPGA 功率控制

    上传时间: 2013-05-18

    上传用户:shinnsiaolin

  • 美信半导体产品选型指南

    美信半导体是全球领先的半导体制造供应商,Maxim的电能计量方案提供全面的SoC器件选择, 是多芯片方案的高精度、高性价比替代产品。无与伦比的动态范围和独特的32位可编程测量引擎,使 得我们的单芯片方案能够满足不同用户的需求。为各种类型的表计开发提供了一条高效、便捷的途 径,以满足ANSI和IEC的市场要求。 ● 产品满足不同国家对智能表系统以及低端瓦时(Wh)表、防篡改设计以及预付费设备的要求; ● 完备的开发工具加快软件开发、测试和原型设计,缩短研发周期和产品上市时间。

    标签: 美信 半导体产品 选型指南

    上传时间: 2013-04-24

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  • 半导体激光器的驱动电路设计

    对于半导体激光器而言,其输出功率的稳定性是评价其性能的最重要的参数。设计了一种半导体激光器驱动电路,并进行了测试,测试表明加 入温度控制部分之后激光器输出功率的稳定度得到了明显提高,功率稳定度达到1.75‰。

    标签: 半导体激光器 驱动 电路设计

    上传时间: 2013-05-28

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  • 大功率固态高功放功率合成失效分析

    功率合成器是大功率固态高功放的重要组成器件。应用散射参数原理对功率合成器的合成效率进行了研究,对一路或者几路功率合成器输入失效时的合成效率进行了分析,并在某型大功率固态高功放功率合成器中进行了验证。

    标签: 大功率 功率 合成 高功放

    上传时间: 2013-10-08

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  • CoolMOS导通电阻分析及与VDMOS的比较

    为了克服传统功率MOS 导通电阻与击穿电压之间的矛盾,提出了一种新的理想器件结构,称为超级结器件或Cool2MOS ,CoolMOS 由一系列的P 型和N 型半导体薄层交替排列组成。在截止态时,由于p 型和n 型层中的耗尽区电场产生相互补偿效应,使p 型和n 型层的掺杂浓度可以做的很高而不会引起器件击穿电压的下降。导通时,这种高浓度的掺杂使器件的导通电阻明显降低。由于CoolMOS 的这种独特器件结构,使它的电性能优于传统功率MOS。本文对CoolMOS 导通电阻与击穿电压关系的理论计算表明,对CoolMOS 横向器件: Ron ·A = C ·V 2B ,对纵向器件: Ron ·A = C ·V B ,与纵向DMOS 导通电阻与击穿电压之间Ron ·A = C ·V 2. 5B 的关系相比,CoolMOS 的导通电阻降低了约两个数量级。

    标签: CoolMOS VDMOS 导通电阻

    上传时间: 2013-10-21

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