在一般较低性能的三相电压源逆变器中, 各种与电流相关的性能控制, 通过检测直流母线上流入逆变桥的直流电流即可,如变频器中的自动转矩补偿、转差率补偿等。同时, 这一检测结果也可以用来完成对逆变单元中IGBT 实现过流保护等功能。因此在这种逆变器中, 对IGBT 驱动电路的要求相对比较简单, 成本也比较低。这种类型的驱动芯片主要有东芝公司生产的TLP250,夏普公司生产的PC923等等。这里主要针对TLP250 做一介绍。TLP250 包含一个GaAlAs 光发射二极管和一个集成光探测器, 8脚双列封装结构。适合于IGBT 或电力MOSFET 栅极驱动电路。图2为TLP250 的内部结构简图, 表1 给出了其工作时的真值表。TLP250 的典型特征如下:1) 输入阈值电流( IF) : 5 mA( 最大) ;2) 电源电流( ICC) : 11 mA( 最大) ;3) 电源电压( VCC) : 10~ 35 V;4) 输出电流( IO) : ± 0.5 A( 最小) ;5) 开关时间( tPLH /tPHL ) : 0.5 μ( s 最 大 ) ;6) 隔离电压: 2500 Vpms(最小)。表2 给出了TLP250 的开关特性,表3 给出了TLP250 的推荐工作条件。注: 使 用 TLP250 时 应 在 管 脚 8和 5 间 连 接 一 个 0.1 μ的 F 陶 瓷 电 容 来稳定高增益线性放大器的工作, 提供的旁路作用失效会损坏开关性能, 电容和光耦之间的引线长度不应超过1 cm。图3 和图4 给出了TLP250 的两种典型的应用电路。
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上传时间: 2022-06-20
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激光探测技术是激光技术的一个最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、单色性好等特点,因此在国防和民用领域中正发挥着越来越重的作用。脉冲激光探测技术作为激光探测技术的一种方式,正在成为世界研究的热点。本文以激光雷达为研究背景,在通过增大接收系统口径提高回波信号信噪比的前提下,从理论和实验上研究了脉冲激光回波信号特性对探测性能的影响。在理论和设计方面,本文首先对几种激光探测技术进行深入的研究。对脉冲激光测距中回波信号进行分析,并建立信噪比测距方程,在此基础上,推导回波信号功率和系统噪声公式。定量分析了接收系统三种主要的噪声,并从接收系统出发,研究接收口径和接收视场对探测信噪比的影响,在设计上,采用大口径物镜以提高回波信号强度,采用雪崩光电二极管(APD)作为光电探测器件,通过干涉滤光片和视场光阑降低系统背景噪声以提高回波信号信噪比。前置放大电路采用跨导放大电路结构,有效地对APD所输出的微弱电流信号进行放大。在实验方面,通过大量的实验和实验数据,研究了回波信号幅值和测距误差以及测距不确定度的关系,发现回波信号幅值越大,系统的测距误差和测距不确定度越小。研究了脉冲激光回波信号的幅值和上升时间的统计分布。分析了测距系统带宽对于系统探测概率和漏测率的影响,发现过小的系统带宽会使系统探测特性发生恶化。最后,对信噪比和探测概率的关系做了实验研究。本文的研究对脉冲激光探测理论有一定的完善作用,对后续系统的研制和探测指标的改善有很好的参考价值。
上传时间: 2022-06-20
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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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本文所研究的电压可调谐带通滤波器是射频选频网络中一个重要部件,它具有带宽小、中心频率调谐范围大,阻带抑制度高、频率调谱范围内带宽和滤波曲线变化很小、结构小型化等特点。在整个研究的过程中,概括起来主要做了以下几方面的工作:1,首先从滤波器网络设计理论入手,在耦合谱振器带通滤波器的基础上,简单介绍了从低通原型滤波器到耦合谐振器可调带通滤波器的设计过程,并通过查阅大量的资料和进行公式推导得到频率变化和可调滤波器性能参数之间的关系公式。2,针对可调滤波器的设计,详细研究分析了可变电容二极管在谐振回路中)的特性、介绍LC调谐滤波器的电路设计以及微带线理论3,滤波器的设计是工作的重点,包括基本电路结构的设计、梳状线滤波器的近似等效模型,利用ADS仿真软件进行的优化设计和滤波器的测试工作三部分。前两部分工作主要是在理论设计的基础上,推算并利用软件得出实际滤波器的各个部件更精确的值。针对所设计可调谱带通滤波器调谐频率范围宽的特点,在仿真过程中采用了一些特殊的处理方法,例如改进的优化方法。第三部分的工作主要是对加工好的滤波器进行测试,并进行调试,最后分析了滤波器的某些性能不能完全满足要求存在的原因以及对该课题的后续工作开展提供一些思路。
标签: 射频电调谐滤波器
上传时间: 2022-06-20
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在光伏发电系统中,光伏电池的利用率除了与光伏电池的内部特性有关外,还受使用环境如辐照度、负载和温度等因素的影响。在不同的外界条件下,光伏电池可运行在不同且惟一的最大功率点(Maximum Power Point,MPP)上,因此,对于光伏发电系统来说,应该寻求光伏电池的最优工作状态,以最大限度地将光能转化为电能,即需要采用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术.本文根据光伏电池最大输出功率与光照度的关系,建立了基于Boost电路的MPPT仿真模型,采用扰动观测法,通过调整DC-DC电路的占空比实现了最大功率点追踪。使用Matlab/Simulink 工具,在辐照度恒定和阶跃变化的情况下,对MPPT进行了仿真分析。1光伏电池的特性光伏电池实际上就是一个大面积平面二极管,其工作可以图1的单二极管等效电路来描述1,光伏电池的特性方程如式(1)所示。
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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变频器是指利用电力电子器件将工颊的交流电源变换为用户所需频率的交流电源,它分为直接变频(交一交变频)和间接变频(交一直-交变频),间接变频技术在稳频稳压和调频调压的利用率以及变频电源对负载特性的影响等方面,都具有明显的优势,是目前变频技术领域普遍采取的方式,本课题所研究的正是间接变频中的脉宽调制(PWM)变频器技术由于IGBT器件的开关速度很快,当IGBT关断或绩流二极管反向恢复时会产生很大的di/dr,该dild在主电路的布线电感上引发较大的尖峰电压(关断浪涌电压).在采用PWM开关控创模式的IGBT变频器中,IGBT的开关状态不但与PWM脉冲有关,还与变频器主电路元器件及负载特性有很大关系,为了确保IGBT安全可靠的工作,有必要进一步分析主电路和缓冲电路各器件的工作情况和接相过程,以期设计出有效的IGBT保护电路。本文推导了两电平PWM三相变频器的数学模型,对变频器主电路的换相过程及缓冲电路的工作方式利用PSIM软件进行了细致的仿真分析,同时也仿真研究了布线电感及缓冲电路各参数对1GBT关断电压的影响;详细介绍了变频器所包含的各电路环节的理论基础及设计过程:并在大量的文献资料和相关仿真分析的基础上推导出套级冲电路器件参数的计算公式,实践表明计算结果符合要求并取得了良好的效果。经过大量的实验和反复的改进,并给出了调试结果及变频器的额定输出电压、电流波形。通过将试验结果与理论外析进行比较验证,证明了理论分析的合理性,本文所研究设计的变频器性能稳定,运行可靠,完全满足设计要求.
上传时间: 2022-06-21
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1,Vs:集射极阻断电压在可使用的结温范围内,栅极和发射极短路状况下,集射极最高电压。手册里一般为25℃下的数据,随着结温的降低,VcEs会逐渐降低。由于模块内外部的杂散电感,IGBT在关断时Vcs最容易超过限值2,Poat:最大允许功耗在25℃时,IGBT开关的最大允许功率损耗,即通过结到壳的热帆所允许的最大耗散功Pat =(Ty-T)/Rtaie其中,Ty为结温, 为环境温度。二极管的最大功耗可以用同样的公式获得。在这里,顺便解释下这几个热阻,Rtice 结到壳的热阻抗,乘以发热量获得结与克的温差;Rthig芯片热源到周围空气的总热阻抗,乘以发热量获得器件温升;Rehb芯片结与PCB间的热阻抗,乘以单板散热量获得与单板的温差。
标签: igbt
上传时间: 2022-06-21
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0引言任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗均变成热量。在实际应用过程中,大功率器件IGBT在工作时会产生很大的损耗,这些损耗通常表现为热量。为了使ICBT能正常工作,必须保证IGBT的耗散功率不大于最大允许耗散功率P额定1660 w,室温25℃时),必须保证1GBT的结温T,不超过其最大值Timar 50 ℃),因此必须采用适当的散热装置,将热量传导到外部环境。如果散热装置设计或选用不当,这些大功率器件因过热而损坏。为了在确定的散热条件下设计或选用合适的散热器,确保器件安全、可靠地工作,我们需进行散热计算。散热计算是通过计算器件工作时产生的损耗功率Pa、器件允许的结温T、环境温度T,求出器件允许的总热阻R,f-a);:再根据Raf-a)求出最大允许的散热器到环境温度的热阻Rinf-):最后根据Rbf-a)选取具有合适热阻的散热器。1 IGBT损耗分析及计算对于H型双极模式PWM系统中使用的1GBT模块,主要由IGBT元件和续流二极管FWD组成,它们各自发生的损耗之和就是IGBT本身的损耗。除此,加上1GBT的基极驱动功耗,即构成IGRT模块整体发生的损耗。另外,发生损耗的情况可分为稳态时和交换时。对上述内容进行整理可表述如下:
上传时间: 2022-06-21
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