1电压型PWM控制器过流保护固有问题目前国内常见的IGBT逆变弧焊机PWM控制器通常采用TL494.SG3525等电压型集成芯片,电流反馈信号一般取自整流输出端,当输出电流信号由分流器检出电流与给定电流比较后,经比例积分放大器大,控制输出脉冲宽度IGBT导通后,即使产生过电流,PWM控制电路也不可能及时关断正在导通的过流脉冲由于系统存在延退环节,过流保护时间将延长.2电流型过流保护电流型PWM控制电路反馈电流信号由高频变压器初级端通过电流互感器取得,由于电流信号取自变压器初级,反应速度快,保护信号与正在流过IGBT的电流同步,一旦发生过流PWM立即关断输出脉冲,IGBT获得及时保护,电流型PwM控制器固有的逐个脉冲检测瞬时电流值的控制方式对输入电压和负载变化响应快,系统稳定性好同意老兄的观点,在实际应用中电压型PWM确实占了大多数,但过流保护取样也可以从变压器初级取,通过互感线圈或霍尔传感器取得过流信号,比如控制3525的8脚,这点深圳瑞凌的焊机做的不错,可以很好保护开关管过流.如何通过检测手段判断一种逆变电源的主电路是否可靠,我认为可以从开关器件和主变压器的空载和负载状态下的电流电压波形来分析,从而针对性的调整开关器件参数及过流过压缓冲元件参数以及高频变压器的参数,难点在于如何选择匹配.
上传时间: 2022-06-19
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1.1 设计总体要求(1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务。(2)掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断。(3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理。4)按时参加课程设计指导,定期汇报课程设计进展情况。(5)广泛收集相关技术资料。(6)独立思考,刻苦钻研,严禁抄袭(7)按时完成课程设计任务,认真、正确地书写课程设计报告。8)培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。1.2 设计课题任务及要求设计一个IGBT升压斩波电路设计(纯电阻负载),要求1、输入直流电压:Ud-50V;2、输出功率:300W;3、开关频率:5KHz;5、输出电压脉率:小于10%.1.3 设计方案与总体框图斩波电路一般主要可分为主电路模块,控制电路模块和驱动电路模块三部分组成。其中,主电路模块主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和直流斩波电路组成,其中主要由全控器件IGBT的开通与关断的时间占空比来决定输出电压U的大小。控制与驱动电路模块:用直接产生PWM的专用芯片SG3525产生PWM信号送给驱动电路,经驱动电路来控制IGBT的开通与关断。电路模块:驱动电路把控制信号转换为加在IGBT控制端和公共端之间,用来驱动1GBT的开通与关断。驱动电路模块:控制电路中的保护电路是用来保护电路的,防止电路产生过电流现象损害电路设备。
上传时间: 2022-06-19
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本论文提出一种600V平面栅FS-IGBT器件的设计与制造方法,并通过和国内某知名代工线合作,完成了器件制备和测试。600V面FS-IGBT的研制工作展开论述。1、首先对IGBT原理及FS层的原理进行分析讨论,然后结合代工线的特点,进行了600V平面栅FS结构IGBT的工艺流程、元胞结构与终端结构设计,最后完成版图设计并进行工艺流片。所设计的器件工艺流程为:先进行器件背面的FS层制作,然后进行正面结构(包括元胞和终端)的制作,最后再进行背面的P+区注入和金属化。2、对流片获得的600V FS-IGBT器件进行了主要电学参数的测试和分析。测试结果为:耐压大于700V、正向导通压降低于1.15V、阈值电压4.1-4.5V。满足设计要求。/本论文的研究成果对于促进我国FS结构IGBT的研究和产业化具有很好的参考价值,通过进一步改进工艺及结构,提高产品良率,最终可以形成有竞争力的产品。
标签: igbt
上传时间: 2022-06-19
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电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车是实现节能减排目标的重要行业之一。IGBT模块作为新能源汽车的核心,其发展受到广泛关注.IGBT模块发展的关键在于改善封装方式。本文指出了日前的封装材料在电动汽车逆变器大功率IGBT模块的封装过程中存在的缺陷,引入了新型连接材料纳米银焊膏。为了验证纳米银焊膏的连接性能,以确定其能否应用在所需的1GBT模块的制作过程中,本文首先设计了单个模拟芯片的烧结连接实验,通过微x射线断层扫描仪、剪切实验、1描电镜等检测手段,对烧结后的连接层进行了全方位的检测,结果发现虽然连接层没有发现明显的缺陷,但是剪切强度较低,经过分析猜想可能是磁控溅射镀层的质量并不十分可靠,因此又设计用真芯片和小块镀银铜板的烧结连接实验,连接传况良好,剪切实验的过程中,发现是芯片先出现破损,这证明了连接的质量是可靠的。因此可以将纳米银焊膏应用在IGBT模块的制作中。本文重点介绍了整个IGBT模块的制作方法。采用和之前单个芯片烧结相类似的操作过程,完成整个模块的烧结。烧结完成后通过微 射线断层扫描仪对烧结的质量进行了检测,通过检测发现连接层质量良好。模块烧结连接之后,更做出最终成型的IGBT模块,还需要经过外壳设计与制造、打线、灌度、组装等工T艺,从而得到最终的成品,并通过晶体管特性测试仪对模块的基本电性能进行了检测。
上传时间: 2022-06-20
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le flows through MOS channel while Ih flows across PNP transistor Ih= a/(1-a) le, IE-le+lh=1/(1-a)' le Since IGBT has a long base PNP, a is mainly determined by ar si0 2ar= 1/cosh(1/La), La: ambipolar diff length a-0.5 (typical value)p MOSFET channel current (saturation), le=U"Cox"W(2"Lch)"(Vc-Vth)le Thus, saturated collector current Ic, sat=1/(1-a)"le=-1/(1-a)"UCox"W/(2Lch)"(Vo-Vth)2Also, transconductance gm, gm= 1/(1-a)"u' Cox W/Lch*(Vo-Vth)Turn-On1. Inversion layer is formed when Vge>Vth2. Apply positive collector bias, +Vce3. Electrons flow from N+ emitter to N-drift layer providing the base current for the PNP transistor4. Since J1 is forward blased, hole carriers are injected from the collector (acts as an emitter).5. Injected hole carriers exceed the doping level of N-drift region (conductivity modulation). Turn-Off1. Remove gate bias (discharge gate)2. Cut off electron current (base current, le, of pnp transistor)
标签: igbt
上传时间: 2022-06-20
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IGBT直流斩波电路的设计1设计原理分析1.1总体结构分析直流斩波电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。它在电源的设计上有很重要的应用。一般来说,斩波电路的实现都要依靠全控型器件。在这里,我所设计的是基于IGBT的降压斩波短路。直流降压斩波电路主要分为三个部分,分别为主电路模块,控制电路模块和驱动电路模块。电路的结构框图如下图(图1)所示。除了上述主要结构之外,还必须考虑电路中电力电子器件的保护,以及控制电路与主电路的电器隔离。1.2主电路的设计主电路是整个斩波电路的核心,降压过程就由此模块完成。其原理图如图2所示。如图,IGBT在控制信号的作用下开通与关断。开通时,二极管截止,电流io流过大电感L,电源给电感充电,同时为负载供电。而IGBT截止时,电感L开始放电为负载供电,二极管VD导通,形成回路。IGBT以这种方式不断重复开通和关断,而电感L足够大,使得负载电流连续,而电压断续。从总体上看,输出电压的平均值减小了。输出电压与输入电压之比a由控制信号的占空比来决定。这也就是降压斩波电路的工作原理。降压斩波的典型波形如下图所示。
上传时间: 2022-06-20
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目前以IGBT为开关器件的串联谐振感应加热电源在大功率和高频下的研究是一个热点和难点,为弥补采用模拟电路搭建而成的控制系统的不足,对感应加热电源数字化控制研究是必然趋势。本文以串联谐振型感应加热电源为研究对象,采用T公司的TMS320F2812为控制芯片实现电源控制系统的数字化。首先分析了串联诺振型感应加热电源的负载特性和调功方式,确定了采用相控整流调功控制方式,接着分析了串联诺振逆变器在感性和容性状态下的工作过程确定了系统安全可靠的运行状态。本文设计了电源主电路参数并在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了整个系统,仿真分析了串联谱振型感应加热电源的半压启动模式及锁相环频率跟踪能力和功率调节控制。针对感应加热电源的数字控制系统,在讨论了晶闸管相控触发和锁相环的工作原理及研究现状下详细地分析了本课题基于DSP晶闸管相控脉冲数字触发和数字锁相环(DPL)的实现,得出它们各自的优越性,同时分析了感应加热电源的功率控制策略,得出了采用数字PI积分分离的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作为系统的控制芯片,搭建了控制系统的DSP外围硬件电路,分析了系统的运行过程并编写了整个控制系统的程序。最后对控制系统进行了试验,验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性。
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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MOSFET和IGBT内部结构不同, 决定了其应用领域的不同.1, 由于MOSFET的结构, 通常它可以做到电流很大, 可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强。2,IGBT 可以做很大功率, 电流和电压都可以, 就是一点频率不是太高, 目前IGBT硬开关速度可以到100KHZ,那已经是不错了. 不过相对于MOSFET的工作频率还是九牛一毛,MOSFET可以工作到几百KHZ,上MHZ,以至几十MHZ,射频领域的产品.3, 就其应用, 根据其特点:MOSFET应用于开关电源, 镇流器, 高频感应加热, 高频逆变焊机, 通信电源等等高频电源领域;IGBT 集中应用于焊机, 逆变器, 变频器,电镀电解电源, 超音频感应加热等领域开关电源 (Switch Mode Power Supply ;SMPS) 的性能在很大程度上依赖于功率半导体器件的选择,即开关管和整流器。虽然没有万全的方案来解决选择IGBT还是MOSFET的问题,但针对特定SMPS应用中的IGBT 和 MOSFET进行性能比较,确定关键参数的范围还是能起到一定的参考作用。本文将对一些参数进行探讨,如硬开关和软开关ZVS ( 零电压转换) 拓扑中的开关损耗,并对电路和器件特性相关的三个主要功率开关损耗—导通损耗、传导损耗和关断损耗进行描述。此外,还通过举例说明二极管的恢复特性是决定MOSFET或 IGBT 导通开关损耗的主要因素, 讨论二极管恢复性能对于硬开关拓扑的影响。导通损耗除了IGBT的电压下降时间较长外, IGBT和功率MOSFET的导通特性十分类似。由基本的IGBT等效电路(见图1)可看出,完全调节PNP BJT集电极基极区的少数载流子所需的时间导致了导通电压拖尾( voltage tail )出现。
上传时间: 2022-06-21
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随着全控型器件(目前主要是功率MOSPET与IGBT)的广泛使用以及脉宽调制技术的成熟,高频软开关电源也获得了极快地发展。变换电能的电源是以满足人们使用电源的要求为出发点的,根据不同的使用要求和特点对发出电能的电源再进行一次变换。这种变换是把种形态的电能变换为另一种形态的电能,它可以是交流电和直流电之间的变换,也可以是电压或电流幅值的变换,或者是交流电的频率、相位等变换,软开关电源输入和输出都是电能,它属于变换电能的电源。本论文研究了一种新型双管正激软开关DC/DC变换器电路拓扑。主功率器件采用IGBT元件,由功率二极管、电感、电容组成的谐振网络改善IGBT的开关条件,克服了传统开关在开通和闭合过程中会产生功率损耗,并且降低开关灵敏性的弊端。该论文对IGBT的软开关电源进行了总体设计和仿真,最后设计出了一台输出电压为48V、输出功率为1.5kW、工作频率为80kHz、谐振频率为350kHz的开关电源理论模型。
上传时间: 2022-06-21
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