死区时间
轨道交通牵引牵引逆变器死区时间
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同步整流及 llc 死区时间
同步整流及 LLC 死区时间目录1. 同步整流概述2. LLC 调制技术简介3. 死区时间的重要性4. 提高死区时间的方法5. 结语1. 同步整流概述同步整流是一种用于直流电源系统中的电路,它的作用是将交流输入电压转换为直流电压输出。
这种电路通常用于电力电子设备中,例如变流器、逆变器等,也被广泛应用于新能源领域,如光伏发电系统、风力发电系统等。
同步整流电路的性能对整个系统的效率和稳定性具有非常重要的影响。
2. LLC 调制技术简介LLC 调制(LLC Resonant Converter)是一种高效率、高性能的拓扑结构,常用于电源转换器中。
它由电感、电容和开关器件组成,能够在较高的频率下工作,因此具有较高的功率密度和转换效率。
LLC 调制技术在大功率电源领域得到了广泛的应用,尤其在高性能服务器、通信设备、工业设备等方面发挥了重要作用。
3. 死区时间的重要性在同步整流及 LLC 调制电路中,死区时间是一个至关重要的参数。
它指的是两个开关器件同时导通或关断时的时间间隔,这个间隔时间是为了避免在交流电源转换到直流电压时引起破坏性的电流冲击。
如果死区时间设置不合理,就容易导致开关器件同时导通或关断,造成开关器件损坏或系统性能下降。
合理设置死区时间对于同步整流及 LLC 拓扑电路的稳定工作至关重要。
4. 提高死区时间的方法为了提高死区时间的准确性和稳定性,工程师们提出了一系列方法和技术。
采用精准的时间控制器和逻辑电路可以确保死区时间的精确控制,以满足不同工况下的要求。
采用智能的控制算法,结合实时反馈的信息,可以动态调整死区时间,适应不同的工作环境。
采用高性能的开关器件或者增加并联开关器件的方式,也可以有效降低死区时间的影响,提高系统的稳定性和可靠性。
5. 结语同步整流及 LLC 调制技术在电力电子领域有着广泛应用和发展前景,而死区时间作为关键参数之一,对于整个系统的性能和稳定性具有重要影响。
随着技术的不断进步和创新,相信工程师们会提出更多更优秀的方法和技术,进一步提高死区时间的准确性和稳定性,为同步整流及 LLC 调制电路的性能提升和系统可靠性保障提供更好的保障。
cube mx pwm死区时间单位
Cube MX 是一个用来生成初始化代码的图形化配置工具,用于STM32 微控制器。
PWM(脉宽调制)技术则是一种通过改变信号的占空比来控制电机或灯光等设备的技术。
而死区时间单位则是在PWM 控制中非常重要的一个参数。
在这篇文章中,我将深入探讨Cube MX 中 PWM 死区时间单位的作用和使用。
让我们来了解一下 Cube MX 中 PWM 的概念。
PWM 技术是通过控制信号的占空比来控制电机或其他设备的工作方式的一种技术。
在Cube MX 中,我们可以通过简单的拖拽和配置来生成 PWM 的初始化代码,从而实现对 STM32 微控制器中 PWM 输出信号的控制。
然而,要想实现对设备精确的控制,就需要考虑到死区时间单位的设置。
那么,什么是死区时间单位呢?死区时间单位是用来防止功率半桥或全桥的 MOSFET、IGBT 等功率器件因为导通时间过长导致短路或损坏的时间保护参数。
在 PWM 控制中,设置合适的死区时间单位可以有效地避免开关器件之间出现短路,提高系统的可靠性和稳定性。
在 Cube MX 中,我们可以通过配置死区时间单位来实现对 PWM 输出的精确控制。
在配置 PWM 时,我们可以指定死区时间的大小,通常以微秒为单位。
通过设置适当的死区时间单位,可以确保在 PWM输出信号切换时不会出现因为开关延迟而导致的短路情况,从而保护电路和设备的安全。
除了保护设备安全外,合理设置死区时间单位还可以提高系统的效率和稳定性。
通过合理设置死区时间单位,可以避免因为开关器件导通延迟而造成的能量损耗和效率下降。
通过设置合适的死区时间单位,可以避免因为开关器件导通时间不一致而引起的输出信号波形失真和系统调节不稳定等问题。
Cube MX 中的 PWM 死区时间单位是一个非常重要的参数,它不仅可以保护设备的安全,提高系统的效率和稳定性,还可以实现对设备的精确控制。
在实际应用中,需要根据具体的设备和系统要求来合理设置死区时间单位,以实现最佳的控制效果。
STM32高级定时器死区控制
STM32高级定时器都带有死区控制功能,一般来说死区控制主要用于马达、变频器等控制。
一、死区时间概念BLDC控制换相电路如下死区时间是两路互补PWM输出时,为了使桥式换相电路上管T1和下管T2、上管T3和下管T4、上管T5和下管T6不会因为开关速度问题发生同时导通(同时导通电源会短路)而设置的一个保护时段。
假设STM32高级定时器OCX和OCXN输出互补通道PWM,极性都是高电平有效,则下图中标注“延迟”那段时间就是死区时间,此时间段上管和下管都没有导通。
二、STM32高级定时器死区时间计算1. 配置寄存器2. 死区时间计算示例假设STM32F407的高级定时器TIM1的时钟为168MHz,设置tDTS=1/168us。
死区时间设置2us,经过估算该死区时间落在DTG[7:5]=110段。
(32+DTG[4:0]) /21 us= 2us,计算出DTG[4:0]=10=01010B,再与DTG[7:5]拼接,最后算得DTG[7:0]=10=11001010B=0xCA。
死区时间设置4us,经过估算该死区时间落在DTG[7:5]=111段。
2*(32+DTG[4:0]) /21 us= 4us,计算出DTG[4:0]=10=01010B,再与DTG[7:5]拼接,最后算得DTG[7:0]=10=11101010B=0xEA。
需注意死区时间计算是分段计算,每段公式不一样。
三、配置死区时间过程可能出现的问题问题:发现插入死区时间后,没有互补脉冲输出了。
一般是死区参数设置不合适导致出现了以下两种情况。
如果延迟时间大于有效输出(OCx 或OCxN)的宽度,则不会产生相应的脉冲。
注意:插入死区是为了保证桥式驱动电路中上下桥臂的开关管不会同时导通,提高控制安全性,但不是死区时间越长越好,死区是以牺牲开关管有效驱动脉冲时间为代价的,死区时间长短是由开关管硬件开关的速度决定。
死区时间控制
自控系统死区时间的处理方法2007-12-06 09:53:57对于一个反馈控制器而言,如何处理生产过程调节中的死区时间是个棘手的问题,此处我们将讨论几种处理方案。
对于一个反馈控制系统,死区时间可以定义为从“测量传感器检测到变量开始改变的瞬时”到“控制器对生产过程开始施加正确有效干预的瞬时”之间的延迟时间。
在死区时间内,生产过程的实际值根本不会对控制器的调节作用起任何反应。
在系统反应的死区时间结束之前,任何试图操纵或改变过程实际值的努力都注定是徒劳的。
举个例子,我们不妨想象一下“驾驶一辆方向盘很松的小汽车的过程”。
小车司机如想拐弯,他一定要使劲打方向盘才能克服方向盘太松而带来的滞差,并真正施加作用在操纵杆上。
只有在此之后,小车司机才能感觉到汽车方向的改变。
所有完成这一系列动作的时间就是死区时间。
死区时间问题是有据可查的最难克服的控制类问题之一。
在上面的例子中,如果一个司机对汽车拐弯过程中的死区时间大小估计不对的话,可能会因为上次的拐弯动作效果不佳,而在本次的拐弯过程中动作过于剧烈。
图1:如果光学测厚仪安装得离轧辊太远,那么控制器要花较长的时间才能够纠正钢板的厚度偏差。
这时还可能由于调节过于“冒进”而使情况变得更糟。
然而,如果司机发现“在原来估算的死区时间结束之前汽车就已经开始拐弯”之后再采取缓解措施就为时已晚了,因为此前的操作动作早已矫枉过正,而且本应早些结束的。
在此之后,司机又不得不试图再拐回原有方向,这样可能最终引发拐弯过程的失控。
顺便提及一下,类似的原因也是如此众多的酒后驾驶事故的罪魁祸首。
也许汽车的方向盘拐弯是灵敏的,但是一个醉酒的司机由于感官不灵,等到他觉察到汽车开始拐弯时汽车就已经拐向过头了。
在这种情况下,拐弯过程的失控是由人的感官迟钝导致,而非设备调节过程的死区时间,然而这种情况导致的结果却是灾难性的。
传感器的安装位置,控制器的偏差容错度在上述两种情况中,显而易见,消除死区时间是解决该控制难题的最佳途径。
三相逆变电路中死区时间的设置与评价
三相逆变电路中死区时间的设置与评价摘要绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件在三相逆变电路的应用中,死区时间(也称互锁延时)受IGBT开关特性和驱动器的影响,且这些参数设计手册没有标识,需要结合IGBT结温、控制电压、直流母线电流、外围驱动电路等揭示内部关系,通过测试值代入死区计算公式得出死区时间,并通过测量直流母线的尖峰突起电流、持续时间及IGBT开关电压差,反推IGBT的结点电容量与设计手册的参数是否吻合,以此评价死区时间设置的合理性。
关键词IGBT;死区时间;双脉冲测试;栅极驱动电;引言现代工业应用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件控制三相逆变器输出的场合越来越多,暖通空调设备的变频驱动器应用也是其中之一。
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种综合了功率场效应晶体管(MOSFET)和双极型晶体管(BJT)结构的复合器件,并且同时吸收了两者的优点。
由于IGBT是非理想开关器件,内部有C ge、C gc(米勒电容)、C ce电容,不能瞬间从导通状态进入截止状态,反之亦然。
另外,变频驱动电路传输信号也存在一定的延时。
实际应用中,上、下桥臂的IGBT绝对不能同时开通,必须在控制过程加入互锁延时时间,即我们所说的“死区时间”。
实际上,IGBT及其二极管的开关特性受很多参数的影响,实际的开关特性与设计手册描述的特性,例如开通、关断特性可能会存在一定的差异。
因此,死区时间不是简单的关注IGBT设计手册上的参数,需要结合外围驱动电路,通过不同的环境温度实验测试来衡量,具体的时间也没有严格定义。
作为电能变换装置如逆变器等的使用中的一个重要参数,死区时间的设置对装置的性能有着重要的影响:死区时间设置过小会导致IGBT上、下桥臂直通,使器件发生短路而失效;死区时间设置过大,又会造成信号波形失真,输出效率严重降低,对感应电机的稳定性也会带来不利的影响。
所以通过测量,合理计算出合适的死区时间,以保证三相逆变驱动器正常工作。
dcdc死区时间的判定标准_概述及解释说明
dcdc死区时间的判定标准概述及解释说明1. 引言1.1 概述DCDC(Direct Current to Direct Current)转换器是一种常见的电能转换器,在电子设备中起到重要作用。
DCDC死区时间的判定标准是评估DCDC转换器性能的关键指标之一。
准确判断和控制DCDC死区时间,对于提高其工作效率、稳定性和可靠性具有重要意义。
1.2 文章结构本文主要围绕着DCDC死区时间的判定标准展开,通过概述、解释说明等部分来深入介绍该主题。
文章包含五个部分:引言、正文、DCDC死区时间的判定标准概述、解释说明和结论。
引言部分将对文章进行整体概括和预览,正文将系统介绍相关理论知识和已有研究成果,接着在第三部分详细阐述了确定DCDC 死区时间所需考虑的各种相关因素。
第四部分将介绍如何建立和应用具体的判定标准,并通过实验验证及结果讨论加以说明。
最后,在结论部分呈现本文工作总结与贡献点归纳以及未来研究方向。
1.3 目的本文旨在概述和解释DCDC死区时间的判定标准,并提供一个详细的分析框架来确定这一关键指标。
通过深入研究和系统分析,本文将为相关领域的学者、工程师和研究人员提供有价值的参考依据,推动DCDC转换器性能优化和应用技术的发展。
此外,本文还可以帮助读者更好地理解DCDC死区时间及其在电力电子领域中的重要性。
2. 正文:DCDC死区时间的判定标准是研究和评估直流-直流转换器(DCDC)系统中死区时间的一种方法。
死区时间是指在两个开关器件同时关闭或同时开启的瞬间,电路中存在的一段时间窗口。
在这个时间窗口内,电路不会响应任何信号变化,从而保证开关器件正常工作。
DCDC死区时间的判定标准是为了确保转换器能够稳定运行并提供可靠的功率转换。
如果死区时间设置不合理,可能导致系统失效或产生不良影响,例如增加电流损耗、提高温度、引起振荡等。
确定合适的DCDC死区时间需要考虑多种因素。
首先是驱动器延迟时间,即控制信号从发出到达开关器件需要花费的一段时间。
pwm死区时间结合波行说明去计算
1. 简介PWM(Pulse Width Modulation)是一种由数字信号控制模拟电子设备的方法,它通过改变脉冲信号的占空比来控制电子设备的输出功率。
在PWM控制中,死区时间是一个重要的参数,它影响着电子设备的稳定性和效率。
2. PWM死区时间的定义PWM信号是通过周期性地改变高电平和低电平时间来实现控制电子设备的输出功率。
在切换高电平和低电平的过程中,存在一个极短的时间间隔,即死区时间。
死区时间是为了避免高电平和低电平同时导通,从而保护功率器件免受损坏。
3. 死区时间的影响死区时间的大小直接影响着PWM控制电路的输出效果。
如果死区时间设置不当,可能导致电子设备的输出波形不稳定,甚至损坏电子设备。
通常情况下,死区时间应根据具体的电子设备和PWM控制器的特性来进行合理的设定。
4. PWM死区时间的计算常见的PWM控制器通常提供了设置死区时间的功能。
在具体设置死区时间时,需要考虑到电子设备的特性以及所需的稳定输出。
一般来说,可以按照以下步骤进行计算:1) 确定电子设备的工作频率和PWM控制器的输出频率;2) 根据工作频率和输出频率计算出一个合理的死区时间;3) 调试死区时间,观察输出波形的稳定性和波形质量,逐步优化死区时间的设置。
5. 死区时间结合波形说明当死区时间根据上述方法计算出来并设置到PWM控制器之后,可以通过观察输出波形来验证死区时间的合理性。
合理的死区时间应该可以确保输出波形的稳定性,在频率变化较大的情况下也能保持较好的波形质量。
6. 总结PWM死区时间是影响PWM控制电路稳定性和输出效果的重要参数,合理的死区时间设置对于保护电子设备、提高功率器件的效率都至关重要。
通过适当的计算和调试,可以得到合理的死区时间设置,并通过观察输出波形来验证死区时间的有效性。
在实际应用中,需要根据具体情况精确设置死区时间,以确保电子设备的安全稳定工作。
7. 死区时间的优化死区时间的优化是一个复杂而关键的过程,需要综合考虑电子设备的工作频率、输出波形的稳定性以及PWM控制器的性能特点。
死区时间内谐振电流振荡的原因
死区时间内谐振电流振荡的原因1. 你知道吗,死区时间内谐振电流为啥会振荡呢?就好比一辆高速行驶的汽车突然急刹车,那惯性是不是会让它还会往前冲一下呀!比如在开关电源中,当控制信号切换时,电流不就像那汽车一样会有个过渡过程嘛。
2. 哎呀,为啥死区时间内谐振电流会振荡呢?这就好像人在跑步突然改变方向,身体也会跟着晃动一下呀!像在一些电子电路里,这不就是类似的情况嘛。
3. 死区时间内谐振电流振荡到底是因为啥呀?这跟船在海上遇到风浪摇晃不是很像嘛!比如在特定的电路环境下,电流就如同那船一样开始振荡啦。
4. 喂,想过没,死区时间内谐振电流振荡的原因何在呢?就像钟摆一样,有个力在推动它来回摆动呀!像在某些电力设备中,不就是有这样的“力”在作用嘛。
5. 你说为啥死区时间内谐振电流会振荡呢?这跟心跳有时候不规律跳动是不是有点类似呀!比如在一些复杂的电路结构中,电流就出现这种类似心跳异常的振荡啦。
6. 嘿,知道死区时间内谐振电流振荡的原因吗?这就好像弹弓把石子射出去后那来回的颤动啊!像在特定的电子系统中,不就有这样的“颤动”嘛。
7. 死区时间内谐振电流振荡是咋回事呢?好比秋千荡起来后那来回的晃动呀!像在一些电器的运行过程中,电流就像秋千一样振荡起来了。
8. 哇塞,死区时间内谐振电流振荡的原因你了解不?这不就跟风吹旗子飘动的那种摆动差不多嘛!比如在特定的电路情形下,电流可不就“飘”起来啦。
9. 死区时间内谐振电流振荡,究竟是为啥呀?这跟走路时脚步的起伏不是有点像嘛!像在一些电子器件中,电流就有这样类似脚步起伏的振荡啦。
10. 快想想,死区时间内谐振电流振荡的原因何在?就像跳舞时身体的律动一样呀!比如在某些电路工作时,电流就开始了它的“舞蹈”,也就是振荡啦。
我的观点结论是:死区时间内谐振电流振荡的原因是多样且复杂的,涉及到电路中的各种因素相互作用,需要深入研究和分析才能更好地理解和掌握。
一种全gan集成半桥死区时间调节电路
一种全gan集成半桥死区时间调节电路
全GAN集成半桥死区时间调节电路(Fully GAN-Integrated Half-Bridge Dead-Time Adjustment Circuit)是一种用于调节半桥电路死区时间的电路。
该电路利用了全材料层次集成技术,并采用了GAN材料,以提高电路的效率和稳定性。
该电路的主要组成部分包括两个GAN功率MOS管和一个死区时间控制器。
死区时间控制器实现了对半桥电路中两个MOS管之间的死区时间的控制,从而确保两个MOS管不会同时导通。
通过合理调节死区时间,可以避免电路中的反向电流和杂散信号,提高了系统的稳定性和可靠性。
该电路还采用了一种新颖的全GAN集成设计,可以有效地减少电路的功耗,提高工作频率,并减少系统的体积和重量。
此外,该电路还具有高级别的抗干扰性能和耐高温性能,适用于各种高速、高功率半桥电路应用场合。
总之,全GAN集成半桥死区时间调节电路是一种高效、稳定和可靠的半桥控制电路,具有广泛的应用前景,并为GaN材料在电路设计中的应用提供了一种新的思路。
半桥电路的死区时间
半桥电路的死区时间1.什么是死区时间?如图a,为保证电路正常工作,Q1Q2不能同时导通,其中一个MOS管开通时,另一个mos管必然关闭。
在Q1Q2同时关闭的这段时间叫死区时间。
如图b,开始Q1为高,Q2为低,阴影部分Td1是Q1的死区时间,在这段时间内,两个管子都不通,经过时间Td1,Q1导通;随后Q1关闭,这时候Q2也是关闭的,阴影部分Td2是Q2的死区时间,经过时间T d2,Q2开始导通。
所以死区时间有两个,即上桥臂的死区时间Td1和下桥臂的死区时间Td2。
2.死区时间过大或过小有什么不好?死区时间过大,电路工作更加可靠,但会带来输出波形的失真及降低输出效率;死区时间过小,输出波形要好一些,只是会降低可靠性,甚至上下桥臂直通,导致管子炸裂。
3.决定死区时间的因素有哪些呢?a.开关管的关断延迟时间;b.开关管的开通延迟时间;c.驱动信号的传输延迟时间。
4.怎样计算死区时间?参考公式如下:Td=[(td_off_max - td_on_min)+(tpdd_max - tpdd_min)]*1.2其中,td_off_max:最大关断延迟时间。
td_on_min:最小开通延迟时间。
tpdd_max:驱动器最大传输延迟时间。
tpdd_min:驱动器最小传输延迟时间。
1.2:安全裕度。
(td_off_max-td_on_min)为最大关断延迟时间和最小开通延迟时间之差。
这一项主要描述MOS管结合所用的门极电阻的特性。
由于上升和下降时间通常比延迟时间短很多,这里就不考虑它们。
(tpdd_max-tpdd_min)为由驱动器决定的传输延迟时间之差。
该参数可通过原厂规格书查看。
对于基于光耦的驱动器,该参数值通常很大。
备注:计算出来的时间只是个理论参考值,还需根据实测波形和MOS管的温度来进一步确认测试结果。
芯片中timer的死区功能总结
芯片中timer的死区功能总结芯片中的计时器由一个或多个功能模块组成,其中之一是死区功能。
死区是指在计时器的输入信号变化时,在设定的时间范围内禁止输出变化的功能。
死区功能通常用于电机驱动器和开关电源等应用中,以确保输出信号的稳定性和可靠性。
本文将对芯片中的死区功能进行详细介绍,包括死区的原理、应用、设置方法和注意事项等。
一、死区功能的原理死区功能通过在输入信号的上升或下降沿改变时,延迟输出信号的变化来实现。
这种延迟是通过在计时器中加入一个计数器来实现的。
当输入信号的边沿触发计时器时,计时器开始计数,如果计数器的值小于设定的死区时间,则输出信号保持不变。
只有当计数器的值大于或等于设定的死区时间时,输出信号才能变化。
因此,死区时间的设置对输出信号的变化时间有着直接的影响。
二、死区功能的应用死区功能主要用于电机驱动器和开关电源等应用中,以确保输出信号的稳定性和可靠性。
在电机驱动器中,采用死区功能可以避免同时关闭高侧和低侧开关管,从而避免短路和损坏电路。
在开关电源中,死区功能可以避免开关管的过渡导通,从而提高开关电源的效率和稳定性。
三、死区功能的设置方法在芯片中设置死区功能需要先选择合适的计数器和死区时间,并将其配置到计时器中。
具体步骤如下:1.选择计数器:芯片通常提供多个计数器来实现死区功能。
根据应用的需求选择合适的计数器。
一般来说,计数器的位数越高,死区时间的精度越高。
2.设置死区时间:根据应用的需求,选择合适的死区时间。
一般来说,死区时间应略大于输入信号的上升或下降延时时间,以确保输出信号的稳定性和可靠性。
3.配置计时器:将选择的计数器和死区时间配置到计时器中。
这通常通过设置寄存器中的相应位来实现。
具体的配置方法可以参考芯片的技术手册或相关文档。
四、死区功能的注意事项在使用死区功能时需要注意以下几点:1.死区时间的选择:死区时间应与输入信号的延时时间匹配,以确保输出信号的稳定性和可靠性。
如果死区时间过长,可能导致输出信号的响应过程变慢;如果死区时间过短,则可能导致输出信号的失真或不稳定。
什么是“死区时间”?如何减小IGBT的死区时间
什么是“死区时间”?如何减⼩IGBT的死区时间在现代⼯业中,采⽤IGBT器件的电压源逆变器应⽤越来越多。
为了保证可靠的运⾏,应当避免桥臂直通。
桥臂直通将产⽣不必要的额外损耗,甚⾄引起发热失控,结果可能导致器件和整个逆变器被损坏。
下图画出了IGBT⼀个桥臂的典型结构。
在正常运⾏时,两个IGBT将依次开通和关断。
如果两个器件同时导通,则电流急剧上升,此时的电流将仅由直流环路的杂散电感决定。
图1 电压源逆变器的典型结构当然,没有谁故意使两个IGBT同时开通,但是由于IGBT并不是理想开关器件,其开通时间和关断时间不是严格⼀致的。
为了避免IGBT桥臂直通,通常建议在控制策略中加⼊所谓的“互锁延时时间”,或者通常叫做“死区时间”。
这意味着其中⼀个IGBT要⾸先关断,然后在死区时间结束时再开通另外⼀个IGBT,这样,就能够避免由开通时间和关断时间不对称造成的直通现象。
1. 死区时间对逆变器⼯作的影响死区时间⼀⽅⾯可以避免桥臂直通,另⼀⽅⾯也会带来不利影响。
以图2为例,⾸先假设输出电流按图⽰⽅向流动,⽽IGBT T1由开通到关断,经过⼀⼩段死区时间后IGBT T2由关断到开通。
在有效死区时间内,两个开关管都是关断的,且续流⼆极管D2流过输出电流。
此时负的直流电压加在输出侧,此时电压极性符合设计的要求。
考虑另⼀种情况,T1由关断到开通,⽽T2由开通到关断,此时,由于电流还是沿着同⼀个⽅向,这⼀电流在死区时间依然流过,因此输出电压还是为负值,此时电压极性不是设计希望得到的。
结论可以总结如下:在有效死区时间⾥,输出电压由输出电流决定,⽽⾮控制信号。
图2 电压源逆变器的⼀个桥臂如果我们假设输出电流的⽅向与图2所⽰相反,那么当T1由开通到关断,⽽T2由关断到开通时,也同样会出现类似上述情况。
因此⼀般情况下,输出电压与输出电流会随着死区时间的加⼊⽽失真。
如果我们选择过⼤的死区时间,对于感应电机的情况,系统将会变得不稳定。
STM32TIM高级定时器死区时间的计算
STM32TIM⾼级定时器死区时间的计算STM32 TIM⾼级定时器的互补PWM⽀持插⼊死区时间,本⽂将介绍如何计算以及配置正确的死区时间。
⽂章⽬录什么是死区时间?死区时间主要是在逆变电路中,防⽌⼀个桥臂的上下两个开关器件同时导通,那么会导致电路电流上升,从⽽对系统造成损害。
因为开关元器件的t don tdon和t doff tdoff严格意义并不是相同的。
所以在驱动开关元器件门极的时候需要增加⼀段延时,确保另⼀个开关管完全关断之后再去打开这个开关元器件,这⾥的延时就是需要施加的死区时间。
数据⼿册的参数这⾥看了⼀下NXP的IRF540的数据⼿册,门极开关时间如下所⽰;然后找到相关的t don tdon,t dff tdff,t r tr,t f tf的相关典型参数;t don tdon:门极的开通延迟时间t doff tdoff:门极的关断延迟时间t r tr:门极上升时间t f tf:门极下降时间下⾯是⼀个IGBT的数据⼿册;下图是IGBT的开关属性,同样可以找到t don tdon,t dff tdff,t r tr,t f tf等参数,下⾯计算的时候会⽤到;如何计算合理的死区时间?这⾥⽤t dead tdead表⽰死区时间,因为门极上升和下降时间通常⽐延迟时间⼩很多,所以这⾥可以不⽤考虑它们。
则死区时间满⾜;T dead=[(T doffmax−T donmin)+(T pddmax−T pddmin)]∗1.2Tdead=[(Tdoffmax−Tdonmin)+(Tpddmax−Tpddmin)]∗1.2 T doffmax Tdoffmax:最⼤的关断延迟时间;T donmin Tdonmin:最⼩的开通延迟时间;T pddmax Tpddmax:最⼤的驱动信号传递延迟时间;T pddmin Tpddmin:最⼩的驱动信号传递延迟时间;其中T doffmax Tdoffmax和T donmin Tdonmin正如上⽂所提到的可以元器件的数据⼿册中找到;T pddmax Tpddmax和T pddmin Tpddmin⼀般由驱动器⼚家给出,如果是MCU的IO驱动的话,需要考虑IO的上升时间和下降时间,另外⼀般会加光耦进⾏隔离,这⾥还需要考虑到光耦的开关延时。
浅谈数字示波器的死区时间
浅谈数字示波器的死区时间随着科学技术的发展,数字示波器也越来越先进,而波形刷新率逐渐成为了数字示波器中仅次于带宽、采样率、存储深度之后的第四大技术指标。
说到波形刷新率的意义就和死区时间息息相关了。
何为死区时间?死区时间是数字示波器与生俱来的一个缺陷,目前阶段是无法消除的,只能够尽力减小。
不同于模拟示波器采用电子束直接打在荧光屏上的显示模式,数字示波器是一个典型的“前端数据采集+后端数字信号处理”系统。
这样的系统都有这样一个特点:前端数据采集系统ADC 的输出数据吞吐量比后端数字信号处理系统的处理能力大很多,这就意味着后端无法“实时”处理前端输出的数据,从而形成“死区”时间。
例如:SIGLENT(鼎阳科技)最新的数字示波器SDS2000 系列的ADC 采样率为2GSa/S,即每秒输出2G 个数据,但后续数字信号处理器每秒处理、显示波形的能力只能达到几百兆点每秒,也就是说处理器1 秒只能够处理采集到的几百兆个点,剩下的数据都被丢弃,被丢弃的这些数据就是死区时间。
如图一所示,图一图上为一个波形捕获周期的示意图。
捕获周期长度由有效捕获时间和死区时间组成。
在有效捕获时间内,数字示波器按照用户设定的采样率进行捕获,并将其写入RAM 中。
死区时间可分为固定死区时间和变动死区时间两部分。
固定死区时间具体取决于当前数字示波器自身的情况,如FPGA/DSP 等芯片的计算速率以及算法构架等。
变动死区时间则取决于处理ADC 采集到的数据所需的时间,它与设定的存储深度(记录长度)、时基、采样率以及所选后处理功能(例如,插值、数学函数、测量和分析)多少都有直接关系,所以这部分的死区时间是变动的。
在数字示波器的众多参数中对死区时间的影响最大的就是波形刷新率。
顾名思义,波形刷新率指的就是数字示波器单位时间能够显示波形。
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死区时间
死区时间是PWM输出时,为了使H桥或半H桥的上下管不会因为开关速度问题发生同时导通而设置的一个保护时段。
通常也指pwm响应时间。
由于IGBT(绝缘栅极型功率管)等功率器件都存在一定的结电容,所以会造成器件导通关断的延迟现象。
一般在设计电路时已尽量降低该影响,比如尽量提高控制极驱动电压电流,设置结电容释放回路等。
为了使igbt 工作可靠,避免由于关断延迟效应造成上下桥臂直通,有必要设置死区时间,也就是上下桥臂同时关断时间。
死区时间可有效地避免延迟效应所造成的一个桥臂未完全关断,而另一桥臂又处于导通状态,避免直通炸模块。
死区时间大,模块工作更加可靠,但会带来输出波形的失真及降低输出效率。
死区时间小,输出波形要好一些,只是会降低可靠性,一般为us 级。
一般来说死区时间是不可以改变的,只取决于功率元件制作工艺!
死区时间是指控制不到的时间域。
在变频器里一般是指功率器件输出电压、电流的“0”区,在传动控制里一般是指电机正反向转换电压、电流的过零时间。
死区时间当然越小越好。
但是所以设置死区时间,是为了安全。
因此又不可没有。
最佳的设置是:在保证安全的前提下,越小越好。
以不炸功率管、输出不短路为目的。