摘要：在当今高速数字系统设计中，电源完整性的重要性日益突出。其中，电容的正确使用是保证电源完整性的关键所在。本文针对旁路电容的滤波特性以及理想电容和实际电容之间的差别，提出了旁路电容选择的一些建议；在此基础上，探讨了电源扰动及地弹噪声的产生机理，给出了旁路电容放置的解决方案，具有一定的工程应用价值。 1.引言---随着系统体积的减小，工作频率的提高，系统的功能复杂化，这样就需要多个不同的嵌入式功能模块同时工作。只有各个模块具有良好的EMC和较低的EMI，才能保证整个系统功能的实现。这就要求系统自身不仅需要具有良好的屏蔽外界干扰的性能，同时还要求在和其他的系统同时工作时，不能对外界产生严重的EMI。另外，开关电源在高速数字系统设计中的应用越来越广泛，一个系统中往往需要用到多种电源。不仅电源系统容易受到干扰，而且电源供应时产生的噪声会给整个系统带来严重的EMC问题。因此，在高速PCB设计中，如何更好的滤除电源噪声是保证良好电源完整性的关键。本文分析了电容的滤波特性，电容的寄生电感电容的滤波性能带来的影响，以及PCB中的电流环现象，继而针对如何选择旁路电容做出了一些总结。本文还着重分析了电源噪声和地弹噪声的产生机理并在其基础上对旁路电容在PCB中的各种摆放方式做出了分析和比较。
上传时间： 2021-11-09
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本次设计介绍了电力系统故障分析方法及 Matlab/Simulink的基本特点。通过算例对电力系统故障进行分析计算。然后对算例，运用 Matlab/Simulink进行电力系统故障仿真，得出仿真结果。并将电力系统故障的分析计算结果与 Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出结论。结果表明运用 Matlab对电力系统故障进行分析与仿真，能够准确直观地考察电力系统故障的动态特性，验证了 Matlab在电力系统仿真中的强大功能。关键词：电力系统：故障：Matlab；仿真短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生系统通路的情况。电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果供电网络中发生短路时，很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭员坏，同时使网络内的电压大大降低，因而破坏了网络内用电设备的正常工作，为了消除或减轻短路的后果，就需要计算短路电流，以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件
上传时间： 2022-04-02
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为适应双向DC/DC功率变换的电流采样需求,一种高精度高边电流采样电路被提出。其基本思想是在功率电路的高边串入采样电阻,借助电流镜原理并引入偏置电流电路,将双向电流均转换为正向电压输出。通过理论分析与仿真结合的方法对电流镜采样原理及4种不同的偏置电流电路方案进行对比,最后通过实验数据验证了高精度高边电流采样电路的有效性。实验数据表明,该采样电路可在-25~75℃的温度工作范围内,针对-10~＋10 A范围内的电流采样实现优于5%的采样精度。Current sensing plays an important role in controlling,monitoring or protection functions of power systems.To meet the current sensing requirement of bidirectional DC/DC converters,a high-accuracy bidirectional current sensing circuit is proposed.The proposed current sensing circuit inserts a resistor in the path of the current to be sensed,while the current mirror and biased current circuit are introduced.Therefore,the bidirectional current can be expressed by positive voltage.By theoretical analysis and simulation,the sampling theory is analyzed and four biased current circuits are compared.At last,experimental results verified the proposed method.It is demonstrated that the proposed current sensing circuit can achi...
上传时间： 2022-04-22
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电子产品的设计一般先从功能框图开始，然后细化到原理图，还要经过很复杂和繁琐的调试验证过程，最终才能完成。为了验证原理图的正确性，都要焊接实验板（样板），或使用易于插件的“面包板”，每个节点都必须正确和可靠，连接或焊接过程都是细致而耗时的工作，在器件很多时几乎是不可能完成的任务，而每次调整都要打样，耗时长而成本高，在设计集成电路时更是如此，急需在制造之前验证集成电路的功能。这种现实需要就迫使人们想用他办法来解决。 根据电路理论，人们可以建立起节点方程和回路方程，通过解这些方程组成的方程组就可以得到结果，也就是说可以通过计算来获得电路的工作情况。但包含电感、电容等器件的电路形成的是一组微分方程组，人工计算依然是累人的活，而计算机则可以大展身手，通过其强大的存储、计算和图形显示能力就能轻松完成，很快得到结果。基于这种思想，人们开发出电路仿真软件，通过快速的仿真，代替耗时且累人的反复调测，提高设计速度和效率，也节省了时间和成本。最早、最出色的仿真软件就是SPICE。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis的缩写，由美国加利福尼亚大学伯克利(Berkeley)分校的电工和计算机科学系开发，骨干是Ron Rohrer和Larry Nagel，开始是使用FORTRAN语言设计的仿真软件，用于快速可靠地验证集成电路中的电路设计以及预测电路的性能。第一个版本SPICE1于1971年推出，通过围绕晶体管建立电流和电压变量来仿真电路的行为，称为模拟仿真或电路级仿真，且只能模拟100个晶体管的电路。1975年SPICE2发布，开始正式实用化，1983年发布的SPICE2G.6在很长时间内都是工业标准，它包含超过15000条FORTRON语句，运行于多种中小型计算机上。1985年SPICE3推出，转为用C语言开发，易于运行于UNIX工作站，还增加了图形后处理工具和原理图工具，提供了更多的器件模型和分析功能。在1988年SPICE被定为美国国家标准。Spice仿真器采用修改的节点分析法来建立电路方程组，提供非线性直流分析，非线性瞬态分析（实域分析）和线性小信号分析（频域分析）等。其中瞬态分析是最费时的验证方法，通常是利用数值积分法把非线性微分方程变成一组代数方程组，然后用高斯消去法来求解，因为这些线性方程仅仅在积分时刻点是有效的，而随着仿真器进展到下一个积分步长，积分方法必须重复来得到新的线性方程组，如果信号变化得特别快，积分步长应该取得非常小以便积分方法能收敛到正确的解，因此瞬态分析需要大量的数学操作。随着SPICE的发布，其他一些机构也加入研究行列，更有一些软件供应商也看中这个商机，纷纷推出基于SPICE3的各种商业软件，如XSPICE、PSPICE、ISSPICE、T-SPICE、HSPICE等等，功能更强，更方便使用，使SPICE成为电子电路仿真的主流软件，一些软件公司也是通过SPICE相关软件得到发展，并逐渐成为现在的EDA软件公司，成为知识创造财富的实例。因为SPICE仿真需要相关的元器件仿真模型库，还催生了依靠提供器件模型为生的公司和个人，但中国人都乐于奉献，没钱当然不会买，这种公司在中国是无法存在的（http://www.aeng.com/spicemodeling.asp ）。SPICE软件也有一定局限性，有些电路无法仿真或仿真时因不能收敛而失败，特别是用于数模混合电路及脉冲电路时尤其如此。就算通过仿真，最终还是要通过实际制作电路板调试和验证，仿真只是使这个过程大大缩短，次数大大减少，也就降低了成本。软件能提高效率和降低成本，所以就有相应的价值，但中国人的人工费低廉而有的是时间，干得好干得快才让人讨厌，软件在中国也就不值钱了。
上传时间： 2022-05-25
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低压差线性稳压器（Low Dropout Voltage Regulator，LDO）属于线性稳压器的一种，但由于其压差较低，相对于一般线性稳压器而言具有较高的转换效率。但在电路稳定性上有所下降，而且LDO有着较高的输出电阻，使得输出极点的位置会随着负载情况有很大关系。因此需要对LDO进行频率补偿来满足其环路稳定性要求。内容安排上第一节首先简单介绍各种线性稳压源的区别：第二节介绍LDO中的主要参数及设计中需要考虑折中的一些问题；第三节对LDO开环电路的三个模块，运放模块，PMOS模块和反馈模块进行简化的小信号分析，得出其传输函数并判断其零极点：第四节针对前面分析的三个LDO环路模块分别进行补偿考虑，并结合RT9193电路对三种补偿方法进行了仿真验证和解释说明。该电路主要包含基准电路以及相关启动电路，保护电路（OTP，OCP等），误差放大器，调整管（Pass Element）和电阻反馈网络。在电路上，通过连接到误差放大器反相输入端的分压电阻对输出电压进行采样，误差放大器的同相输入端连接到一个基准电压（Bandgap Reference），误差放大器会使得两个输入端电压基本相等，因此，可以通过控制调整管输出足够的负载电流以保证输出电压稳定。电路所采用的调整管不同，其Dropout电压不同。以前大多使用三极管来作为稳压源的调整管，常见的有NPN稳压源，PNP稳压源（LDO），准LDO稳压源，其调整管如图2所示，其Dorpout电压分别是：VoRop=2VBE+ Vsr-NPN稳压源VoRоP =VsurPNP稳压源（LDO）VDRoP=VE + Vsur-准LDO稳压源
上传时间： 2022-06-19
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无论是不控整流电路，还是相控整流电路，功率因数低都是难以克服的缺点.PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路，本文以《电力电子技术 教材为基础，详细分析了单相电压型桥式PWM整流电路的工作原理和四种工作模式.通过对PWM整流电路进行控制，选择适当的工作模式和工作时间间隔，交流侧的电流可以按规定目标变化，使得能量在交流侧和直流侧实现双向流动，且交流侧电流非常接近正弦波，和交流侧电压同相位，可使变流装墨获得较高的功率因数.：PWM整流电路：功率因数：交流侧：直流侧传统的整流电路中，晶闸管相控整流电路的输入电流滞后于电压，其滞后角随着触发角的增大而增大，位移因数也随之降低。同时输入中谐波分量也相当大、因此功率因数很低。而二极管不控整流电路虽然位移因数接近于1，但输入电流中谐波分量很大，功率因数也较低。PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路，它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制，使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，则功率因数近似为1。因此，PWM整流电路也称单位功率因数变流器。
上传时间： 2022-06-20
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摘要：对几种三相逆变器中常用的IGBT驱动专用集成电路进行了详细的分析，对TLP250，EXB系列和M579系列进行了深入的讨论，给出了它们的电气特性参数和内部功能方框图，还给出了它们的典型应用电路。讨论了它们的使用要点及注意事项，对每种驱动芯片进行了IGBT的驱动实验，通过有关的波形验证了它们的特点，最后得出结论：IGBT驱动集成电路的发展趋势是集过流保护、驱动信号放大功能、能够外接电源且具有很强抗干扰能力等于一体的复合型电路。关键词：绝缘栅双极晶体管：集成电路；过流保护1前言电力电子变换技术的发展，使得各种各样的电力电子器件得到了迅速的发展.20世纪80年代，为了给高电压应用环境提供一种高输入阻抗的器件，有人提出了绝缘门极双极型品体管（IGBT）[1].在IGBT中，用一个MoS门极区来控制宽基区的高电压双极型晶体管的电流传输，这藏产生了一种具有功率MOSFET的高输入阻抗与双极型器件优越通态特性相结合的非常诱人的器件，它具有控制功率小、开关速度快和电流处理能力大、饱和压降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的电源、逆变器、不间断电源（UPS）和交流电机调速系统的设计中，它是日前最为常见的一种器件。
上传时间： 2022-06-21
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近年来，对器件的失效分析已经成为电力电子领域中一个研究热点。本论文基于现代电力电子装置中应用最广的IGBT器件，利用静态测试仪3716，SEM（Scanning Electrom Microscope，扫描电子显微镜）、EDX（Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy、能量色散x射线光谱仪）、FIB（Focused lon beam，聚焦高子束）切割、TEM（Thermal Emmision Microscope，高精度热成像分析仪）等多种分析手段对模块应用当中失效的1GBT芯片进行电特性分析、芯片解剖并完成失效分析，并基于相应的失效模式提出了封装改进方案。1，对于栅极失效的情况，本论文先经过电特性测试完成预分析，并利用THEMOS分析出栅极漏电流通路，找到最小点并进行失效原因分析，针对相应原因提出改进方案。2，针对开通与关断瞬态过电流失效，采用研磨、划片等手段进行芯片的解剖。并用SEM与EDX对芯片损伤程度进行评估分析，以文献为参考进行失效原因分析，利用saber仿真进行失效原因验证。3，针对通态过电流失效模式，采用解剖分析来评估损伤情况，探究失效原因，并采用电感钳位电路进行实验验证。4，针对过电压失效模式，采用芯片解剖方式来分析失效点以及失效情况，基于文献归纳并总结出传统失效原因，并通过大量实验得出基于封装的失效原因，最后采用saber仿真加以验证。
标签： igbt
上传时间： 2022-06-21
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1前言莱钢型钢厂大型生产线传动系统采用西门子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交电压型变频器供电，变频器采用公共直流母线式结构；冷床传输链采用4台电机单独传动，每台电机分别由独立的逆变单元控制，逆变单元的控制方式为无速度编码器的矢量控制，相互之间依靠速度给定的同时性保持同步。自2005年投入生产以来，冷床传输链运行较为稳定，但2007年2月以后，冷床传输链逆变单元频繁出现绝缘栅双极型晶体管（Insolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）损坏现象，具体故障情况统计见表1由表1可知，冷床传输链4台逆变器都出现过IGBT损坏的现象，故障代码是F025和F0272原因分析1）IGBT损坏一般是由于输出短路或接地等外部原因造成。但从实际情况上看，检查输出电缆及电机等外部条件没有问题，并且更换新的IGBT后，系统可以立即正常运行，从而排除了输出短路或接地等外部条件造成IGBT损坏。2）IGBT存在过压。该系统采用公共直流母线控制方式，制动电阻直接挂接于直流母线上，当逆变单元的反馈能量使直流母线电压超过DC 715 V时，制动单元动作，进行能耗制动；此外挂接于该直流母线上的其他逆变单元并没有出现IGBT损坏的现象，因此不是由于制动反馈过压造成IGBT烧坏。3）由于负荷分配不均造成出力大的IGBT损坏。从实际运行波形上看，负荷分配相对较为均匀，相互差别仅为2%左右，应该不会造成IGBT损坏。此外，4只逆变单元都出现了IGBT损坏现象，如果是由于负荷分配不均造成，应该出力大的逆变单元IGBT总是烧坏，因此排除由于负荷分配不均造成IGBT损坏。4）逆变单元容量选择不合适，装置容量偏小造成长期过流运行，从而导致IGBT烧毁。逆变单元型号及电机参数：额定功率90kw，额定电流186A，负载电流169 A，短时电流254 A，中间同路额定电流221 A，电源电流205 A，电机功率110kw，电机额定电流205 A，电机正常运行时的电流及转矩波形如图1所示。
上传时间： 2022-06-22
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各种电子设备都需要供电电源，提供所需稳定的直流电压（或电流）和相应的功率。供电电源除采用电池外，更多的是采用电力网供电的电源，整流电路是这种电源电路中不可缺少的部分，其作用是将50 Hz的交流电压转换成单向脉动性直流电压。常见整流电路主要有4种：半波整流、全波整流、桥式整流和倍压整流电路。本文应用OrCAD/PSpice 92软件分别对这4种整流电路的原理及特性作了分析和仿真。1 PSpice软件简介及仿真流程传统的电路设计方法在分析和验证电路的正确性和完整性时十分麻烦，并存在大量的重复性劳动。随着电子设计自动化（EDA）技术的飞速发展，电路的设计已由传统的手工设计转向计算机辅助设计，计算机仿真分析是电路设计的一种重要环节，PSpice是由美国MicroSim公司推出的基于加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序Spice的PC级电路仿真软件，对电路不仅能进行一些基本的电路特性分析，还可以对电路元器件的参数进行统计仿真分析和对电路进行优化仿真设计，并将各种仿真分析的结果以波形、图表或文本的方式直观地反应出来，在电路设计中得到了广泛地应用。
上传时间： 2022-06-23
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