I T 驱动电路设计过程

合集下载

t和i型三电平拓扑功率管驱动逻辑

t和i型三电平拓扑功率管驱动逻辑1. 概述在现代电力电子系统中，功率管是起着举足轻重的作用的电子元件。

而功率管的驱动逻辑是决定功率管性能的关键因素之一。

本文将重点讨论t和i型三电平拓扑功率管的驱动逻辑。

2. t型三电平拓扑功率管驱动逻辑t型三电平拓扑功率管是一种常用的功率电子拓扑结构，它具有低开关损耗和低谐波失真的特点。

在t型三电平拓扑功率管的驱动逻辑中，通过合理的PWM信号控制，可以实现功率管的高效开关和稳定工作。

对于t型三电平拓扑功率管的驱动逻辑，需要注意以下几点：- 采用合适的PWM信号控制，确保功率管的开关速度和失真程度；- 考虑功率管的工作环境和工作状态，调整PWM信号的占空比和频率；- 采用过电流和过压保护逻辑，避免功率管的过载和损坏。

3. i型三电平拓扑功率管驱动逻辑i型三电平拓扑功率管是另一种常用的功率电子拓扑结构，它具有高集成度和低EMI的特点。

在i型三电平拓扑功率管的驱动逻辑中，通过合理的PWM信号控制，可以实现功率管的高效开关和稳定工作。

对于i型三电平拓扑功率管的驱动逻辑，需要注意以下几点：- 采用合适的PWM信号控制，确保功率管的开关速度和失真程度；- 考虑功率管的工作环境和工作状态，调整PWM信号的占空比和频率；- 采用过电流和过压保护逻辑，避免功率管的过载和损坏。

4. 比较和分析在比较t和i型三电平拓扑功率管的驱动逻辑时，可以发现它们有许多相似之处。

它们都需要合理的PWM信号控制，以实现功率管的高效开关和稳定工作。

都需要考虑功率管的工作环境和工作状态，调整PWM信号的占空比和频率。

都需要采用过电流和过压保护逻辑，避免功率管的过载和损坏。

但是，也存在一些不同之处。

t型三电平拓扑功率管在低频环境下有更好的性能，而i型三电平拓扑功率管在高频环境下有更好的性能。

5. 结论通过对t和i型三电平拓扑功率管的驱动逻辑进行比较和分析，可以发现它们都有各自的优点和适用场景。

在实际应用中，需要根据具体的场景和需求选择合适的功率管和驱动逻辑，以实现高效稳定的功率电子系统。

基于光耦ACPL-339J的IGBT驱动电路设计

护、
去饱和、欠压闭锁、高速光耦隔离、光
０引言
绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）新型功率器
隔离故障反馈等，降低了驱动电路的开发复杂
度。最大工作隔离电压Ｖ … ：１４１４Ｖ，最大信号延迟３００ｎｓ，工作电压范围１５～３０Ｖ；检测到
２驱动及保护电路设计１ＡＣＰＬ－３３９Ｊ简介
驱动电路整体结构如图２所示，电路主要由ＡＣＰＬ一３３９Ｊ内部结构如图１所示，ＡＣＰＬ一３３９Ｊ是ＡＶＡＧＯ公司一款高集成度的智能光电耦合驱动芯片，１Ａ电流双输出驱动，可连接多种
短路故障时执行软关断功能，并通过光耦隔离向ＤＳＰ／ＦＰＧＡ发出故障报警信号；正负压欠压闭锁
功能。
件，具有控制简单、驱动功率低、高输入阻抗、开关状态损耗小、开关速度高、较大的载流能力
关键词：ＡＣＰＬ一３３９Ｊ；ＩＧＢＴ驱动；ＤＣ／ＤＣ电源；Ｐｕｓｈ — Ｐｕｌｌ；隔离变压器
中图分类号：ＴＭ４６１
文献标识码：Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—０７９２．２０１５．０８．００５

具有有源电压钳位功能的电动汽车IGBT驱动电路设计与研究

具有有源电压钳位功能的电动汽车IGBT驱动电路设计与研究Design and research of IGBT drive circuit with active voltage clamping for Electric Vehicles荣睿英飞凌集成电路（北京）有限公司何耀华英飞凌科技（中国）有限公司北京经济技术开发区荣华中路10号亦城国际A座20层100176rui.rong@关键词：有源电压钳位，电动汽车，门极驱动电路，IGBT短路保护，电压尖峰抑制摘要：由于电动汽车及混合动力机车的电池工作电压范围较大，在刹车能量回收、发电机发电、短路保护等工况下，防止IGBT产生过压失效成为一个必须深入研究的课题。

有源电压钳位功能作为防止IGBT过压失效的有效手段开始有所应用，本文对几种有源电压钳位的具体方式和效果进行分析，基于英飞凌汽车级IGBT Hybridpack2及汽车级驱动芯片1ED020I12FA设计具体驱动电路，给出相关的测试结论和实验数据，提出在有源电压钳位在电动汽车IGBT驱动应用中的优化建议。

1引言随着混合动力汽车及电动汽车的日益普及，其驱动系统正在向高电压、大功率方向发展，更大电流更高电压的IGBT模块开始得到应用。

在电机控制器系统设计中，驱动电路设计对系统的稳定性可靠性发挥着至关重要的作用。

1.1抑制关断电压尖峰的必要性为了让电动汽车和混合动力汽车具有更大的最高时速和加速度，需要采用更大功率的电机和更大功率的IGBT模块。

在同样功率情况下，母线电压越高，系统的额定电流越小，系统的损耗也越低，同时还可以减小导线截面积，从而减轻车重。

因此，在系统承受的范围内采用较高的母线电压成为电动汽车开发的方向。

图1：IGBT关断时产生的电压尖峰此外，在刹车能量回收、发电机发电工作等工况下，系统往往工作于超过额定母线电压的工况下。

尤其是为了尽量回收下坡时电动汽车的重力势能，系统往往工作在允许的最高电压状态。

IGBT保护电路设计

关于IGBT保护电路设计必知问题绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Tramistor，IGBT）是MOSFET与GTR的复合器件，因此，它既具有MOSFET的工作速度快、开关频率高、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载流量大、阻断电压高等多项优点．是取代GTR的理想开关器件。

IGBT目前被广泛使用的具有自关断能力的器件，广泛应用于各类固态电源中。

IGBT的工作状态直接影响整机的性能，所以合理的驱动电路对整机显得很重要，但是如果控制不当，它很容易损坏，其中一种就是发生过流而使IGBT损坏，本文主要研究了IGBT 的驱动和短路保护问题，就其工作原理进行分析，设计出具有过流保护功能的驱动电路，并进行了仿真研究。

二IGBT的驱动要求和过流保护分析1 IGBT的驱动IGBT是电压型控制器件，为了能使IGBT安全可靠地开通和关断．其驱动电路必须满足以下的条件：IGBT的栅电容比VMOSFET大得多，所以要提高其开关速度，就要有合适的门极正反向偏置电压和门极串联电阻。

（1）门极电压任何情况下，开通状态的栅极驱动电压都不能超过参数表给出的限定值（一般为20v），最佳门极正向偏置电压为15v土10％。

这个值足够令IGBT饱和导通；使导通损耗减至最小。

虽然门极电压为零就可使IGBT处于截止状态，但是为了减小关断时间，提高IGBT的耐压、dv／dt耐量和抗干扰能力，一般在使IGBT处于阻断状态时．可在门极与源极之间加一个-5~-15v的反向电压。

（2）门极串联电阻心选择合适的门极串联电阻Rg对IGBT的驱动相当重要，Rg对开关损耗的影响见图1。

图1 Rg对开关损耗的影响IGBT的输入阻抗高压达109~1011，静态时不需要直流电流．只需要对输入电容进行充放电的动态电流。

其直流增益可达108~109，几乎不消耗功率。

为了改善控制脉冲的前后沿陡度和防止振荡，减少IGBT集电极大的电压尖脉冲，需在栅极串联电阻Rg，当Rg 增大时，会使IGBT的通断时间延长，能耗增加；而减少RF又会使di／dt增高，可能损坏IGBT。

三相感应电动机t-i等效电路

三相感应电动机t-i等效电路三相感应电动机是工业生产中常用的一种电机，它具有结构简单、运行可靠、效率高等优点，因而受到了广泛的应用。

在三相感应电动机的理论研究和实际应用中，t-i等效电路是一个非常重要的理论工具。

本文将对三相感应电动机及其t-i等效电路进行详细介绍，以便读者对此有一个全面的了解。

首先，我们来看一下三相感应电动机的基本工作原理。

三相感应电动机是利用三相交流电源产生的旋转磁场作用于转子上的感应电动机。

当三相交流电源施加到电动机的定子绕组上时，形成的旋转磁场会感应转子内部的感应电动势，从而在转子上产生感应电流。

这些感应电流在转子上形成另一个磁场，与定子磁场互相作用，产生电磁力使转子转动，驱动负载实现工作。

在实际应用中，为了方便分析和计算，人们常常采用等效电路的方法来描述三相感应电动机的工作特性。

t-i等效电路就是这样一种用来等效描述三相感应电机的理论模型。

t-i等效电路包括了转子回路的电阻、电抗和外加电压源等元件，通过这些等效元件，可以方便地分析三相感应电机的转速、转矩、效率等性能。

三相感应电动机的t-i等效电路可以分为定子侧等效电路和转子侧等效电路两部分。

定子侧等效电路主要包括定子绕组的电阻、电抗、定子元件的等效电路，而转子侧等效电路主要包括转子绕组的电阻、电抗、转子元件的等效电路。

通过这些等效电路，可以方便地计算出电机的各种工作参数，如转速、转矩、效率等。

另外，t-i等效电路还可以用于分析三相感应电动机的启动、定子电压调制等控制方法。

在三相感应电机的启动过程中，由于转子上的感应电动势较小，需要外加一些辅助手段来提高转子上的感应电流，从而实现起动。

而定子电压调制是一种通过改变定子侧的电压来实现对电机转速的调节方法，通过t-i等效电路的方法，可以方便地分析这些控制方法的实现原理和实际效果。

总的来说，t-i等效电路是研究三相感应电动机非常重要的理论工具，它可以方便地描述电机的工作特性，方便分析和计算电机各种工作参数，同时也可以用于分析和设计电机的控制方法。

负载波动下IGBT损坏分析及驱动电路优化设计

负载波动下IGBT损坏分析及驱动电路优化设计摘要：本文分析了四种常见变频器的运行参数，并从维修的层面分析了这些变频器的可靠性。

得出了一个结论就是：只有更可靠的变频器驱动电路才可以有效地将输出级与控制级隔离，并且有效地吸收来自门的不同报警信号。

随着电机负载的波动，IGBT栅极中的浪涌电压产生了一个波动的电压信号，导致IGBT在应该关闭的时候跳闸，导致上下桥IGBT的拉伤和IGBT的损坏。

对此，提出了优化的 IGBT 驱动电路的结构，并在使用中证明，该驱动电路不仅结构系统简单、还具有运行可靠等特点。

关键词：IGBT; 驱动电路; 可靠性; 振荡电压引言：IGBT电源模块的损坏是一种比较常见的故障诊断，一般是由很多种因素造成的。

比如：输出负载短路；外部电源电压过高；负载过大；大电流持续工作；负载波动引起浪涌电流过大；冷却风扇的性能不好；造成部件温度过高；进而引起性能变差、参数改变甚至部件烧坏等。

由冷却风扇不良引起的IGBT损坏可以通过加强变频器的维护来防止；由负载短路和电流过长引起的变频器损坏是不正确的，因为变频器有一个特殊的电路来施加保护，如果这个电路工作正常，除非电路设计不合理，否则变频器不会因这些原因而损坏。

经过分析，笔者认为，当负载振荡时，会引起IGBT栅极的电压波动，如果振荡幅度大，将使上下桥IGBT产生应变导致IGBT损坏。

虽然克服这类振荡通常采用在IGBT关断时向栅极加一个反向电压来减小振荡影响，但是若负载振荡达到较大程度, IGBT仍有可能受到损伤。

通过对IGBT栅极振荡机制进行深入剖析，这里提出了一个可靠的控制电路方案，具有良好的实际应用前景。

一、IGBT的概述及特性IGBT（绝缘栅双极晶体管）是一种由MOSFET（绝缘栅场效应管）和BJT（双极结晶体管）组成的复合半导体器件。

虽然IGBT有电流消耗的缺点，但它同时具有低MOSFET驱动电流和高BJT电流的优点，被广泛用于高电压、大电流和高速开关环境中。

集成门极换流晶闸管(IGCT)原理及驱动

IGCT关断后，门极维持负偏置，以保证IGCT的可靠截止。
三、基于ABB不对称型IGCT—5SHY35L4510的驱动电路 1. 5SHY35L4510简介
阻断参数：
断态重复峰值电压VDRM:IGCT在阻断状态能承受的正向最大重复电压(门极加-2V 以上反向电压)。VDRM=4500V
断态重复峰值电流IDRM:IGCT在重复峰值阻断电压下的正向漏电流(门极加-2V以上反向电压)。IDRM≦50mA
门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor — GTO）是在SCR问世后不久出现的全控型器件，其电气图形如右图所示。
主要优点是：全控，容量大，工作可靠主要缺点是：开关速度比较慢，需要门极大电流
才能实现开断，关断控制较易失败
3.电力晶体管（GTR）
电力晶体管（Giant Transistor——GTR，直译过来
其次在J3结截止后，IGCT阳极电压开始快速建立和上升，IGCT开始逐步恢复阻断能力。由于IGCT的J3结在存储时间内己经截止，IGCT的电流也随即从IGCT的阴极换流到门极。因此电流通过Q1的发射极和集电极、IGCT门极以及门极驱动电路内继续流通。IGCT关断电流越大，下降时间越长。较高的门极电流上升率可以缩短IGCT关断下降时间。
具体的导通过程如下：
当UGK被反向施加到IGCT的门极和阴极之间，IGCT关断过程由此开始，包括三个阶段:
首先门极被反向偏置后，UGK即开始从IGCT的P、N基区抽出超量存储的少数载流子。等到少子被基本抽取干净后，J3结逐步阻断，这段时间称为存储时间(ts)。它与少子寿命、PN基区宽度有关，驱动电路提供电流大小有关。驱动电流越大，存储时间越小。
压且IGCT承受这种浪涌电流的次数是有限的。

集成门极换流晶闸管(IGCT)原理及驱动

4.电力场效应晶体管（MOSFET） 4.电力场效应晶体管（MOSFET）电力场效应晶体管
主要指绝缘栅型电力场效应晶体管绝缘栅型电力场效应晶体管（Metal 绝缘栅型电力场效应晶体管 Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）结型电力场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。 MOSFET电气图形如右图所示。主要优点是：主要优点是：全控，驱动功率小，开关时间最短、正温度系数主要缺点是：容量小，通态压降比较大主要缺点是：
5.绝缘栅极双极晶体管（IGBT） 5.绝缘栅极双极晶体管（IGBT）绝缘栅极双极晶体管
绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar 绝缘栅双极晶体管 Trቤተ መጻሕፍቲ ባይዱnsistor）其电气图形如右图所示。主要优点是：主要优点是：综合了GTR和MOSFET的优点主要缺点是：存在擎柱效应主要缺点是：
具体的导通过程如下：当UGK被反向施加到IGCT的门极和阴极之间，IGCT关断过程由此开始，包括三个阶段: 首先门极被反向偏置后，UGK即开始从IGCT的P、N基区抽出超量存储的少数载流子。等到少子被基本抽取干净后，J3结逐步阻断，这段时间称为存储时间(ts)。它与少子寿命、PN基区宽度有关，驱动电路提供电流大小有关。驱动电流越大，存储时间越小。其次在J3结截止后，IGCT阳极电压开始快速建立和上升，IGCT开始逐步恢复阻断能力。由于IGCT的J3结在存储时间内己经截止，IGCT的电流也随即从IGCT的阴极换流到门极。因此电流通过Q1的发射极和集电极、IGCT门极以及门极驱动电路内继续流通。IGCT关断电流越大，下降时间越长。较高的门极电流上升率可以缩短IGCT关断下降时间。

驱动电机控制器IGBT驱动电源设计与验证

电子产品世界驱动电机控制器IGBT驱动电源设计与验证Design and verification of IGBT driving power supply for motor controller陈茜兵1，王瑛2，程仁恒1，陈龙岗1，徐禹翔3(1.奇瑞商用车（安徽）有限公司,安徽芜湖241000；2.奇瑞新能源汽车股份有限公司, 安徽芜湖241000；3.安徽鸿创新能源动力有限公司,安徽滁州239064）摘要：本文介绍了一种新能源电动汽车上用驱动电机控制器IGBT驱动电源方案的设计分析及其验证，通过对基本Buck-boost拓扑研究变换到Flyback电路，通过对LTC1871电流驱动芯片的应用设计、分析，设计反激变压器参数目标需求匹配驱动电路，通过PWM供电、NMOS驱动、电流检测、反馈输出电压跟踪闭环调节，实现满足一款Infineon的驱动芯片1ED020I12芯片的驱动电路系统，本方案通过原理设计、电路仿真及电路台架测试，验证了系统性能、安全性高，同时可以通过较少的外围电路实现可靠的供电驱动，降低了电控的成本。

关键词：升降压变换器；反激；反激变压器；IGBT；脉宽调制电机控制器是新能源汽车电控产品中一个复杂的系统，其产品价值量较大，涉及的领域较多，有电力电子、微电子、控制理论及电磁兼容(electro magnetic compatibility, EMC)、电气安全等，其中涉及到的信号控制交互有电源信号、模拟量和数字量信号采集、控制反馈、使能的控制和驱动，涉及到高压达到几百V，低压几V甚至更低，然而，在整个系统中兼顾高低压同时存在控制输入和输出均需要处理，这个系统在电机控制器里面就是绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor，IGBT）驱动电源的供电驱动电路，目前，在电机控制器中由于涉及到驱动IGBT的电源应用绝大部分都是反激(flyback）电路系统，升降压变换器（buck-boost）拓扑演变而来，因为其输出与输入的关系，也称作反激电路，这个变压器也称为反激变压器，同时也因为其功率整体较小，一般15W左右，作为系统的一部分，去除变压器后，将其电路单端初级电感式转换器 (single ended primary inductor converter, SEPIC)拓扑应用在电机控制器的DC-DC电路中，给系统低压供电，这个电路输入9-16V，输出12V，究其原因，主要还是变压器的功率设计和功耗及结构的制约，上述电路在整体上大部分相同或相似但却无法实现功能的同时还可以实现输入和输出的隔离及经济性和可靠性。

TDICCD高速驱动电路仿真设计与实现

ＤｒｖｎｇＣｉｃｉｏｉｉｒｕｔｆｒＴＤＩＣＣＤ
ＨＵＧＸｉｒＲＡｉＱｏｇ— ｅｇ，Ｕｕ—ｃｅｇ＇ＡＮｎ，ＵＮＪ，ＵＨｎｆｎＸＥＸｎｈｎ
（．ｈｎｃｕｓｔｔｏＯｔｓＦｎｃａｉｓｎｈｓｓＣｉｅｅＡａｅｃｎｅ，１ＣａｇｈｎＩｔｕｆｐｉ，ｉｅＭｅｈｎｃｄＰｙｉ，ｈｓｃｄｍｙｏＳｉｃｓｎｉｅｃａｃｎｆｅＣａｇｈｎＪｉ１０３，ｈｎ；．ｒｄａｃｏｌｆｈｈｎｓｃｄｍｆｃｎｅ，Ｂｉｎ００９ｈｎ）ｈｎｃｕｉｎ３０３Ｃｉａ２ＧａｕｔＳｈｏｏｅＣｉｅＡａｅｙｏｉｃｓｅｉｇ１０３，ＣｉａｌｅｔｅＳｅｊ
ｙｎｅＴＣＣｒｖｎｉａ，ａｄｐｏｉｉｇａｆｃｉｅｗｙｔｅｉｎＴＣＣｒｖｎｉｃｉｉｇｔＤＩＤｄｉｇｓｌｈｉｎｇｎｒｖｄｎｎｅｆｔａｏｄｓｇＤＩＤｄｉｇｃｒｕｔｅｖｉ．
维普资讯
第２卷第９５期
文章编号：０６—９４（０８Ｏ０００１０３８２０）９— ３０— ４
计
算
机
仿
真
２８月０年９０
ＴＩＤ高速驱动电路仿真设计与实现ＤＣＣ
黄鑫，阮锦曲洪丰薛旭成，，
ｑｉｅｎｆｔｅＴＣｒｉｇｓｇａ，ａｍｅｈｄｏｏｉｉｇｓｉｃｉｇｔａｓｓｏｔｉｈｓｅｄａｌｅｓｐｔｕｒｍｅｔｏＤＩＣＤｄｉｎｉｎｌｔｏｆｃｍｂｎｎｗｔｈｎｒｎｉｔｒｗｉｈｇｐｅｍｐｉｒｈｖｈｉｆｗａｕ

IGBT的驱动电路设计

目录一. 方案论证……………………………………………….1-3二. IGBT驱动电路的原理…………………………………4-5三. 基于EXB 841驱动电路设计…………………………...6-7四. 元件清单 (8)五. 结论 (9)六. 参考书目 (9)一.方案论证绝缘栅双极型晶体管IGBT(InsulatedG ateB ipolarTransistor)是一种由双极晶体管与MOSFET组合的器件，它既具有MOSFET的栅极电压控制快速开关特性，又具有双极晶体管大电流处理能力和低饱和压降的特点，近年来在各种电力变换装置中得到广泛应用。

但是，IGBT的门极驱动电路影响IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路电流能力及dine / d t等参数，决定了IGBT的静态与动态特性。

因此，在使用IGBT时，最重要的工作就是要设计好驱动与保护电路。

典型的IGBT栅极驱动电路一个理想的IGBT 驱动器应具有以下基本性能:(1) 动态驱动能力强,能为IGBT 栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。

当IGBT 在硬开关方式下工作时,会在开通及关断过程中产生较大的开关损耗。

这个过程越长,开关损耗越大。

器件工作频率较高时,开关损耗甚至会大大超过IGBT 通态损耗,造成管芯温升较高。

这种情况会大大限制IGBT 的开关频率和输出能力,同时对IGBT 的安全工作构成很大威胁。

IGBT 的开关速度与其栅极控制信号的变化速度密切相关。

IGBT 的栅源特性呈非线性电容性质,因此,驱动器须具有足够的瞬时电流吞吐能力,才能使IGBT 栅源电压建立或消失得足够快,从而使开关损耗降至较低的水平。

另一方面,驱动器内阻也不能过小,以免驱动回路的杂散电感与栅极电容形成欠阻尼振荡。

同时,过短的开关时间也会造成主回路过高的电流尖峰,这既对主回路安全不利,也容易在控制电路中造成干扰。

（2）能向IGBT提供适当的正向栅压。

IGBT 导通后的管压降与所加栅源电压有关,在漏源电流一定的情况下, u GS越高, uDS就越低,器件的导通损耗就越小,这有利于充分发挥管子的工作能力。

基于IR2214芯片的大功率IGBT晶体管驱动及保护电路的设计

复合电压控制电力电子器件。由于具有输入阻抗
大、驱动功率小、开关损耗小、通态压降小、响
应速度优点，因此ＩＢ被广泛应用于开关电源、ＵＳ逆变ＧＴＰ、
Ｄｅｉｎｏｇ－ｏｒＩｓｌｔｄＧａｅＢｐｌｒｒｎｉｏ（ＧＢＴｓｆｇＨｉｈＰｗｅｕａｅｔｉｏａａｓｓｒＩｎＴｔ）
ＤｒｖｅａｏｅｔｏｒｕｉｓｄｏＲ２４ｉｎｄＰｒｔｃｉｎＣｉｃｔＢａｅｎＩ２１
ＣＨＥＮｉｑａｇ，ＯＮＧｎｆｎＺｈ — ｉｎＳＦａ —ｅｇ
（ｉｎｅｉｌＲｓａｃＩｓｉｔｏ，碗Ｑｉｇａ６００Ｃｉａ１ＳｆｇＶｈｃｅｅｅｒｈｎｔｕｅＣ．Ｌａｔｎｄｏ２６０，ｈｎ
２ＳｈｎｏｇｔｒＣｏｓｒａｃｏａｉｎｌＣｏｌｇ，ｚａ２６２，ｎａ）ａｄｎＷａｅｎｅｖｎｙＶｃｔａｌｅｅＲｉｈｏ７８６Ｃｈｉｏ
Ｋｅｒｓｉｓｌｔａｅｂｐｌｒｒｎｉｏ（Ｔ；ｉｅｃｃｉＩ２ｈｐｏｅ－ｕｒｎｒｔｃｏｙｗｏｄ：ｎｕａｅｇｔｉｏａａｓｔｒＩｄｔｓＧＢ）ｄｖｉｕｔＲ２４ｃｉ；ｖｒｒｔｏｅｔｎｒｒ；１ｃｅｐｉ
Ａｂｔａｃ：ｍｉｔｒｖｅｓｅｅ００ＶｉｈｐｗｅＧＢＴ，ｎａｙｓｓｗａａｅｔｔｒｄｐｏａｒｖｅｃａａｔｒｓｉｓａｄｉｔｏｕｔｏｓｒｔＡｉｎｇａｅｒｅｎｅｄｄ１２ｈｇ－ｏｒＩａｌｉｓｍｄｏｉｓｇｉｌｒｄｉｈｒｃｅｉｔｎｒｄｃｉｎｃｎ

TFT液晶显示驱动电路与电源优化设计

１．３提高了驱动技术的应用范围软件对硬件实现优化的过程是驱动，保
美芯晟科技一ＭＴ７９３Ｏ。系统是一款能够实现驱动Ｉｃ隔离效果的型号，电压输入范围在８５ — ２６５Ｖ，同时能够恒流进行输出，能够对
在一定问题，其中耗能较高、电压高等都限制了其发展，而薄膜
相应处理。现在很多微型的芯片采用升降压处理技术，产品中对此项技术的应用不断增加，在ＴＦＴ－ＬＣＤ中符合系统发展需求，另外不同的集成电压电源管理芯片也得到了推广。
２．２国内驱动电路优化
所形成的各种效果，如果有工作需要，可以应用仿真系统实现验证工作。在液晶显示器中实现信号的强弱控制能够对质量实现控制，信号强能够避免显示器中出现出现雪花，保证更高的清晰度，从而提升信号的控制和管理，保证传输过程的稳定性，另外信号容易受到外界因素影响，因此要对此进行控制和管理，驱动电路中各项功能的实现，
ＬＥＤ照明方式在现代社会中已经非常普遍，驱动电路的实际要更加优化和完善，在ＬＥＤ的电流进行有线性的调节控制中对光源实现模拟，另外对ＰＷＭ实现利用空间的设置和周期的调整。现在国内很多电子公司通过
．２．３台湾广鹏科技．ＡＭＣ７ｌ５０发挥。在电路工作中采用细化工艺将ＲＡＭ应２通照明中，电压工作的输入为４－４０Ｖ之间，电流驱动能够达到１．５Ａ，输出功率２４Ｗ。在各方面的技术满足要求前提下，Ｉｃ产品在选择中主要是对价格和质量进行考虑，另外东芝以及德州仪器等设备从价格上来看就十

IR 驱动MOS I T组成H桥原理与驱动电路分析

IR2110驱动MOS IGBT组成H桥原理与驱动电路分析 3.3 电机驱动模块设计3.3.1 H桥工作原理及驱动分析3.3.2 前级PWM信号和方向控制信号逻辑处理电路设计分析由于H桥控制MOS管的开关需要4路控制信号，对于由NMOS管组成H桥的一侧而言，一般情况下，上下两管共用一个控制信号，并且其中一只NMOS管的控制信号是将共用的控制信号反向得到的，如图3-7所示，74HC14的作用是将输入的控制信号反向作为下管的控制信号，从而保证上下两个MOS管不会同时导通,那么对于一个完整的H桥就要2路PWM信号来控制电机的速度和正反转，而且两路PWM信号还必须保证同步且极性相反，对于低端单片机而言这一点不是很容易做到。

图3-7 一般控制信号处理原理图本设计在上面所述的思想上做了改进和延伸，通过一路PWM信号、一路DIR方向控制信号、74HC00、74HC08数字芯片，实现四路控制信号的输出，上下两管的逻辑控制信号具有有互锁保护功能，从而保证同侧桥臂的上下NMOS管不会同时导通造成能量浪费甚至烧毁MOS管和电源。

如图3-8所示，HIN1、LIN1、HIN2、LIN2分别为两侧上下管的控制信号，HIN1、LIN1不能同时为1，HIN2、LIN2不能同时为1。

DIR=1时，电机正转，DIR=0时，电机反转。

当DIR=1正转时，LIN2恒为1，图3-9中Q3始终导通，HIN1、LIN1通过PWM 控制导通时间调节转速，当DIR=0反转时，LIN1恒为1，图3-9中Q4始终导通，HIN2、LIN2通过PWM控制导通时间调节转速。

DIR=0或1，两桥臂下管始终导通，这也为自举电容的快速充电提增加了一条回路，也就是说不管是正转还是反转，当上管关闭时两侧下管可同时提供充电回路，而不是单侧的下管，因为电机阻抗的存在，起主要充电作用的还是单侧的下管。

当PWMZ占空比为0时，LIN1、LIN2都为1时，两侧下管同时导通将电机两端接地，这样可以实现电机快速制动。

高速液晶光阀驱动电路设计

ｈｇ — ｐｅｒｅｉｕｔｆｒｌｕｄｒｓａｌｈａｖ．Ｉｈｓｐｐｒｌｒｅｕｂｒｏｉｈｓｅｄｄｉｒｃｒｉｏｉｉｃｙｔｌｉｔｖｌｅｎｔｉａｅ，ａａｇｎｍｅｆｖｃｑｇ
（．ｅａｏａｏｙｏｐｃａＤｓｌ ห้องสมุดไป่ตู้ ｅｈｏｏｙＭｉｉｒｆｄｃｔｎＨｆｉｈｉ１ＫｙＬｂｒｔｒｆｅｉｌｉｐａＴｃｎｌｇ，ｎｓｙｏｕａｉ，ｅｅｕＳｙｔＥｏＡｎ
２００Ｃｈｎ２ＳｃｏｌｆＩｓｒｍｅｔＳｃｅｃｎｔ－ｌｃｒｎｃＥｇｎｅｉｇ，ｆ３０９，ｉａ；．ｈｏｎｔｕｎｉｎｅａｄＯｐｏｅｅｔｏｉｎｉｅｒｏｎＨｅｅＵｎｖｒｉｆｃｎｌｇＨｅｅｈｉ３０９，ｉａ；ＡｃｄｍｅｏｐｏｅｅｔｏｉｉｅｓｔｏｙＴｅｈｏｏｙ，ｆｉＡｎｕ００Ｃｈｎ３．ａｅｆｔ — ｌｃｒｎｃ２Ｏ
ｅｐｒｅｔｌａａｙｉｓｏｓｔａｈｉｕｔｐｅｅｔａｆ— ｒｇｒｅｅｈｄ．ＩｘｅｉｎａｎｌｓｓｈｗｈｔｔｅｃｒｉｒｓｎｓａｈｌＨｂｉｅｄｉｒｍｔｏｓｔｍｃ — ｄｖ
Ｔｃｎｌｇ，ｆｉｎｅｓｙｏｅｈｏｏｙＨｆｉｈｉ３０９ＣｉａｅｈｏｏｙＨｅｅＵｉｒｉｆｃｎｌｇ，ｅｅＡｎｕ２００。ｈｎ）ｖｔＴ

IGBT驱动器EXB841保护电路的设计

３外部过流保护电路
由上述分析可知，ＸＢ８１内部短路保护功能是通Ｅ４过检测ＩＴ的集射电压ＧＢ的大小来判断是否发生了
过流现象，根据图２，以得到Ｅ可ＸＢ８１的６脚电压４和ＩＧＢＴ集射电压之间存在以下关系：
图２ＥＢ４Ｘ８１内部原理图［３］
也极有可能使ＩＴ损坏。同时，ＧＢ由于此时ＥＸＢ８１内４部没有锁定输入信号的功能，因此，流还会进一步损过
坏ＥＸＢ８。４ｌ
与此同时导通，２Ｃ通过更快放电，Ｂ点和Ｃ点将
电位箱制在０使Ｖ，
正常关断。
仍不通，后续电路不会动作，ＧＴＩＢ
５Ｖ。在发生过
即当Ｉ集射电压，ＢＴＧ升现象，通过Ｖ的击穿使得Ｚ１Ｄ点电位下降，而关断Ｉ进ＧＢＴ。
一
当信号输人端没有信号时，ＸＢ４的光耦ＴＰ５Ｅ８１Ｌ５０
关闭，Ａ点电位上升，Ｖ，２导通；２导通使互补推使１ＶＶ
般情况下，ＧＴ在正常导通时集射压降为３当ＩＢＶ，７５，ＧＴ已经严重过流，．时ＩＢ即使此时关断ＩＢＧＴ，
挽电路中Ｖ截止，５导通，ＧＢ４ＶＩＴ栅极电荷通过Ｖ５迅速放电，Ｅ８１１电位迅速下降至Ｏ使ＩＢ使ＸＢ４的脚Ｖ，ＧＴ可靠关断。迅速上升，Ｅ８１６脚 “ 使ＸＢ４的悬空” 。
Ｖ截止，２截止使Ｄ点电位上升至ＥＸ４２ＶＢ８１的工作电压（０，２Ｖ）因此，补推挽电路中Ｖ导通，５互４Ｖ截止，导通的Ｖ使电流从工作电源经过Ｖ，４４流向栅极电阻，给

半导体激光器驱动电路设计

导通状态，电压输出端给调制电路、流保护电路由恒
２１慢启动电路．
在实际应用中，导体激光器往往会因为接在半
同一电网上的多种电器的突然开启或关闭而受到损
及半导体激光器供电。
图１慢启动电路原理图
模拟，结果显示该驱动电路满足设计需求，类似电路设计有很好的借鉴作用。对
关键词：动电路；导体激光器；启动电路驱半慢
中图分类号：Ｎ４．Ｔ２８４
文献标识码：Ａ
文章编号：６３５９（０１０－５４１７－６２２１）６６７３４
２ｃ０（＝一７ ℃ ，温下具有稳定的光功率输出。０常
在２ ℃的标准温度下，５该型激光器的阈值电流为
设计出具有抗干扰能力强、恒流稳定和过流保护等特性的驱动电路尤为必要。
２Ａ，５ｍ串联电阻是１光学输出功率的最小值为０Ｑ，
一
种高功率密度并具有极高量子效率的结型器件，ＤＬ
对于电流冲击的承受能力较差，电流微小的变化将导致光输出的极大变化和器件参数的变化，这些变
化直接危及器件的安全使用，因而在实际应用中对驱动电源的性能和安全保护有着很高的要求』。为了保证激光器稳定工作、性能可靠和使用寿命长，
，－／一００ｃ￣ｂ．６
Ｄ
１４．
／一一

(完整word版)电力电子课程设计_IGBT单相电压型全桥无源逆变电路(阻感负载)

1 引言本次课程设计的题目是IGBT单相电压型全桥无源逆变电路设计（阻感负载），根据电力电子技术的相关知识，单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路，与整流电路相比较，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。

当交流侧接在电网上，称为有源逆变；当交流侧直接和负载相接时，称为无源逆变，逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。

2 工作原理概论2. 1 IGBT的简述绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor）,英文简写为IGBT。

它是一种典型的全控器件。

它综合了GTR和MOSFET的优点，因而具有良好的特性。

现已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。

IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C和发射极E。

它可以看成是一个晶体管的基极通过电阻与MOSFET相连接所构成的一种器件。

其等效电路和电气符号如下：图2-1 IGBT等效电路和电气图形符号它的开通和关断是由栅极和发射极间的电压所决定的。

当UGE为正且大于开启电压UGE时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流进而是IGBT导通。

由于前面提到的电导调制效应，使得电阻减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。

当山脊与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的积极电流被切断，使得IGBT关断。

2.2电压型逆变电路的特点及主要类型根据直流侧电源性质的不同可分为两种：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的则称为电流型逆变电路。

电压型逆变电路有以下特点：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。

直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。

由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电流波形和相位因为负载阻抗的情况不同而不同。

当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

IGBT

ＬｉＺｈｅｍｉＬｉＳｍｉｎｎ，ｕｈｉｎｇ，ＺｈａＲｕｉｎｇ
（ｎｔｕｅｏｌｃｒｎｃ，ＣｉｅｅＡａｅｆＳｉｎｅＢｉｎ１０８，ｈｎ）ＩｓｔｔｆＥｅｔｉｓｈｎｓｃｄｍｙｏｃｅｃ，ｅｉｇ００Ｃｉａｉｏｊ０
设计的具有完善短路保护功能的ＩＴ驱动电路，ＧＢ并对其进行了深入分析。１ＩＧＢＴ的保护以及对其驱动电路的基本要求
１１ＩＴ的短路保护（包括过流保护）及ｄ／ｔ．ＧＢ以ｖｄ
ＩＴ作为新型功率开关器件，ＧＢ以其在综合性能
方面的明显优势在各类变流装置中得到了广泛应
用。然而在其使用过程中，计者往往只重视主回设路及缓冲电路的设计，而忽视ＩＢＧＴ驱动及短路保
ｐｅｆｃｐｒｏｍａｅｓｅｖｌｐｅｒｅｔｅｒｎｃｉｄｅｏｄ．Ｉｂｓｏｆｔａｅｎｔｐｎｃｐｅｆｏｌｃｏ — ｍｉｔｒｏｔｇｈｅｒｉｌｏｃｌｅｔｒｅｔｅｖｌａｅｉｄｅａｕｒｔｏｓｔａｉｎ．Ａｎｌｓｓｎｅｐｒｍｅｔｅｕｌｓｈｏａｙｉａｄｘｅｉｎｒｓｔｓｗｔａｔｎｗｃｒｕｔｓｉｌ，ｒｌ－ｈｔｈｅｅｉｃｉｉｓｍｐｅｅｉａｅａｏｒａａｌｃｔｏｂｌ，ｎｄｆｇｅｔｐｐｉａｉｎｖｌｅ．ａｕ

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

3.4 IGBT Switch
Figure 3.12: H-Bridge position (a)Figure 3.13: H-Bridge position (b)
The IGBT - Switch is used to supply the voltage multiplier with a high frequency rectangular voltage.Figure 3.12 and Figure 3.13 show the principle of the four-valve switch, also called H - Bridge.By changing the switching position of Figure 3.12 to Figure 3.13 the voltage between point a and point b is alternating. It is important to ensure, that S1 and S3, as well as S2 and S4 are never closed at the same time. Else there will be a short circuiting of U 12.
U 12 must be a direct voltage. By rectifying a three phase supply smaller smoothing - capacitors are needed than by rectifying a single - phase supply.
As switching devices IGBTs offer a high power, high voltage switching capability at high frequency and low cost. Because S1 and S2 are on a high level when switched on, a floating gate driver is needed.The easiest way to fulfil these criteria is to use an IR2235, an integrated circuit from International Rectifier [IR-DS-IR2235]. It provides three floating and three low side gate drivers.
Figure 3.14 shows the Protel schematics of the left channel, Figure 3.15 of the right channel of the H -Bridge.
J_DC+ of both channels are connected together to connector +DC of Figure 3.7.
J_IGBT_low of both channels are connected to connector -DC of Figure 3.7.
Figure 3.14: H - bridge: Left channel
Figure 3.15: H - Bridge: Right channel
Figure 3.16: Top-view: H - Bridge
Figure 3.16 is a photo of the mounted H - Bridge, (a) are suppressing capacitors, (b) are the switching IGBTs and (c) are shunt resistors.
Figure 3.17 is the Protel Schematic of the power supply for the driver board. J_230V_in is connected to the main switch, J_out is connected to J_power_in in Figure 3.18.
Figure 3.17: IGBT - switch: Power supply
Figure 3.18 is the Protel Schematic of the IGBT driver board. Heard of the circuit is a IR2235 chip from International Rectifier [IR-DS-IR2235]. The signal in- and output is isolated by optocouplers. The connectors Jg1 - Jg4 are connected to the H - Bridge (Figure 3.14 and Figure 3.15).
Figure 3.18: Protel Schematic: IGBT - driver
Figure 3.19: Top-view: Driver PCB
Figure 3.19 and Figure 3.20 are photos of the mounted and tested IGBT driver PCB. All resistors and some capacitors are Surface Mounted Devices to minimise size and electromagnetic interference.
Figure 3.20: Bottom-view: Driver PCB
This page is part of a Frameset: Electrodynamic Sculpture: A Thesis by Rafael Bräg.。