一、IGBT 驱动1 驱动电压的选择IGBT 模块GE 间驱动电压可由不同地驱动电路产生。典型的驱动电路如图1 所示。图1 IGBT 驱动电路示意图Q1,Q2 为驱动功率推挽放大,通过光耦隔离后的信号需通过Q1,Q2 推挽放大。选择Q1,Q2 其耐压需大于50V 。选择驱动电路时,需考虑几个因素。由于IGBT 输入电容较MOSFET 大,因此IGBT 关断时,最好加一个负偏电压,且负偏电压比MOSFET 大, IGBT 负偏电压最好在-5V~-10V 之内;开通时,驱动电压最佳值为15V 10% ,15V 的驱动电压足够使IGBT 处于充分饱和,这时通态压降也比较低,同时又能有效地限制短路电流值和因此产生的应力。若驱动电压低于12V ,则IGBT 通态损耗较大, IGBT 处于欠压驱动状态;若 VGE >20V ,则难以实现电流的过流、短路保护,影响 IGBT 可靠工作。2 栅极驱动功率的计算由于IGBT 是电压驱动型器件,需要的驱动功率值比较小,一般情况下可以不考虑驱动功率问题。但对于大功率IGBT ,或要求并联运行的IGBT 则需要考虑驱动功率。IGBT 栅极驱动功率受到驱动电压即开通VGE( ON )和关断 VGE( off ) 电压,栅极总电荷 QG 和开关 f 的影响。栅极驱动电源的平均功率 PAV 计算公式为:PAV =(VGE(ON ) +VGE( off ) )* QG *f对一般情况 VGE( ON ) =15V,VGE( off ) =10V,则 PAV 简化为: PAV =25* QG *f。f 为 IGBT 开关频率。栅极峰值电流 I GP 为:
上传时间: 2022-06-21
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IGBT关断电压尖峰是其中的主要问题,解决它的最有效方法是采用叠层母线连接器件。针对二极管籍位型三电平拓扑两个基本强追换流回路,本文用ANSOFT Q3D软件比较研究了三类适用于多层母线排的叠层方案,并提出了一种新颖的叠层母线分组连接结构,结合特殊设计的吸收电容布局,减小了各IGBT模块的关断过冲,省去阻容吸收电路,并优化了高频电流在不同电容间的分布,抑制电解电容发热。通过理论计算与仿真两种方式计算该设计方案的杂散电感,并用实验加以证实。本文还设计了大面积一体化水冷散热器,表面可以贴装15个功率器件和若干传感器和平衡电阻,采用水冷方式以迅速带走满载运行时开关器件的损耗发热,并能达到结构紧凑和防爆的效果。在散热器内部设计了细槽水道结构以避开100多个定位螺孔,同时可以获得更大的热交换面积。本文分析了SCALE驱动芯片的两类器件级短路保护原理,并设计了针对两类保护动作的阈值测试实验,以确保每个器件在安全范围内工作;设计了系统控制和三类系统级保护电路:驱动板和控制板的布局布线经过合理安排能在较强的电磁干扰下正常工作。论文最后,在电抗器、电阻器、异步感应电机等不同类型、各功率等级负载下,对变流模块进行了测试,并解决了直流中点电压平衡问题。各实验证实了设计理论并体现了良好的应用效果。
上传时间: 2022-06-22
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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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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型品体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFEt高输入阻抗和GT的低导通压降两方面的优点。IGB综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。成为功率半导体器件发展的主流,广泛应用于风电、光伏、电动汽车、智能电网等行业中。在电动汽车行业中,电机控制器、辅助动力系统,电动空调中,IGBT有着广泛的使用,大功率IGB多应用于电机控制器中,由于电动汽车电机控制器工作环境干扰比较大,IGBT的门极分布电容及实际开关中存在的米勒效应等寄生参数的直接影响到驱动电路的可靠性1电机控制器在使用过程中,在过流、短路和过压的情况下要对1GBT实行比较完善的保护。过流会引起电机控制器的温度上升,可通过温度传感器来进行检测,并由相应的电路来实现保护;过压一般发生在IGBT关断时,较大的di/dt会在寄生电感上产生了较高的电压,可通过采用缓冲电路来钳制,或者适当降低开关速率。短路故障发生后瞬时就会产生极大的电流,很快就会损坏1GBT,主控制板的过流保护根本来不及,必须由硬件电路控制驱动电路瞬间加以保护。因此驱动器的设计过程中,保护功能设计得是否完善,对系统的安全运行尤其重要。
上传时间: 2022-06-22
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本书中,系统地介绍了现代电力电子变换装置及其PWM控制策略,具有内容系统全面、范例丰富详尽、原理深入浅出、理论与实际紧密结合等特点。第1~9章主要关注脉宽调制技术;第10~16章主要关注电流控制技术。其中,第1章和第2章讲述两种基本的PWM控制策略;第3章介绍PWM控制中的三相逆变器的过调制问题;第4~6章是对不同PWM控制方法的详细介绍;第7章介绍了PWM控制中的电磁干扰问题;第8章和第9章讲述了多重与多相功率变换器的PWM控制策略;第10~15章分别以同步电机和直流电源为例详细介绍了各种不同的电流控制方法;第16章介绍了多电平变换器的电流控制方法。 译者序 引言 第1章用于两电平三相电压型逆变器的载波脉宽调制1 11引言1 12参考电压va ref、vb ref、vc ref3 13参考电压Pa ref、Pb ref、Pc ref6 14va、vb、vc与Pa、Pb、Pc之间的联系8 15PWM信号的产生8 151反锯齿波8 152传统锯齿形载波11 153三角形载波12 154说明16
上传时间: 2022-06-23
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基于LMP7721的微电流测试(原理图+相关参考资料)
上传时间: 2022-06-23
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基于STM32单片机温度,电压,电流测量及上下限设置设计PCB文件+源程序
上传时间: 2022-06-24
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近年来,随着电子技术的快速发展,使得低电压、大电流电路为未来主要发展趋势。低电压、大电流工作有利于提高工作电路的整体功率,但同时也给电路设计带来了新的问题。传统的变换器中常采用普通二极管或肖特基二极管整流方式,在低压、大电流输出的电路中,应用传统二极管整流的电路,其整流的损耗比较大,工作效率比较低。一般普通二极管的压降为1.0-1.3V,即便应用压降较低的肖特基二极管(SBD),产生压降一般也要有0.5V左右,从而使整流的损耗增加,电源的工作效率降低,己经不能满足现代开关电源高性能的需求。因此,应用同步整流(SR)技术可达到此要求,即应用功率MOS管代替传统的二极管整流。由于功率MOS管具有导通电阻很低、开关时间较短、输入阻抗很高的特点,很大程度的减少了开关功率MOS管整流时的损耗,使得工作效率有一个显著提高,因此功率MOS管以成为低压大电流功率变换器首选的整流器件。要想得到经济、高效的变换器,同步整流技术与反激变换器电路结合将会是一个很好的选择。反激变换器拓扑电路的优点是电路结构简单、输入与输出电气隔离、输入、输出工作电压范围较宽,可以实现多路的输出,因而在高电压、低电流的场合应用广泛,特别是在5~200W电源中一般采用反激变换器。
标签: 开关电源
上传时间: 2022-06-25
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变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路1.整流滤波部分电路三相220∨电压由端子J3的T、S、R引入,加至整流模块D55(SKD25-08)的交流输入端,在输出端得到直流电压,RV1是压敏电阻,当整流电压超过额定电压385V时,压敏电阻呈短路状态,短路的大电流会引起前级空开跳闸,从而保护后级电路不受高压损坏。整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。负温度系数热敏电阻的特点是:自身温度越高,阻值越低,因为这个特点,变频器刚上电瞬间,RT5、RT6处于冷态,阻值相对较大,限制了初始充电电流大小,从而避免了大电流对电路的冲击。2.直流电压检测部分电路电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路,从电阻上分得的电压分别加到U15(TL084)的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端,在各自的输出端得到跟输入端相同的电压(输出电压的驱动能力得到加强)。U13(LM339)是4个比较器芯片,因为是集电集开路输出形式所以输出端都接有上接电阻,这几组比较器的比较参考电压由Q1(TL431)组成的高精度稳压电路提供调整电位器R9可以调节参考电压的大小,此电路中参考电压是6.74V。
上传时间: 2022-06-26
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能产生幅值相等、频,相等、姐位互差120。电势的发电机称为三相发t机:以三相发电机作为t遊,称为三相电源;以三相电源供电的t路,称为三相电路;U,v.w称为三相,相与相之间的,压是线电压,电压为380V:相与中性线之间称为相电压,电压是220V.1,三相电源与单相电源的区别:发电机发出的电源都是三相的,三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源。注意在这里交流回路中不能称做正极或负极,应该叫线端(民用电中称火线)和中性线(民用电中称零线).2,按照规定,380伏(三相)的民用电源的中性点是不应该在进户端接地的(在变压器端接地,这个接地是考虑到不能因悬浮点位造成高于电源电压的点位,用户端的接地与变压器端的接地在大地中是存在一定的电阻的),供电方式是一根火线和一根零线(中性点引出线)构成回路,在单相三芯的电源插孔中还接有一根接地线,这是考虑到漏电保护器功能的实现,(漏电保护器的工作原理是:如果有人体触摸到电源的线端即火线,或电器设备内部漏电,这时电流从火线通过人体或电器设备外壳流入大地,而不流经零线,火线和零线的电流就会不相等,漏电保护器检测到这部分电流差别后立刻跳间保护人身和电器的安全,一般这个差流选择在几十毫安)如果,把电源的中性点直接接地(这在民用电施工中是不允许的),漏电保护器就失去了作用,不能保护人身和电器设备的短路了.
标签: 三相电
上传时间: 2022-06-26
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