死区时间设计
一种自动检测设置死区时间的电路设计
一种自动检测设置死区时间的电路设计作者：黄海平姜岩峰鞠家欣来源：《电子世界》2012年第05期【摘要】本文推出一种自动设置死区时间的控制器。
该控制器采用栅源电压差与阈值电压相比较的工作原理，得到的输出信号分别控制彼此栅极电平，确保上下桥臂不同时导通。
为加速比较信号的反应，比较器电路中运用正反馈特性。
最后，在感性负载下，给出阈值电压为1.2V时，死区时间的仿真和实验结果，仿真采用华润上华0.5μm CMOS工艺实现。
电路设计简单，驱动电路也不要额外设置死区时间。
【关键词】半桥电路；死区时间；阈值电压；比较器；正反馈A kind of automatic detection and setting dead time circuit designingHUANG Haiping，JIANG Yanfeng（Microelectronic research center,North China University of Technology,Beijing100144,China）Abstract：This paper introduced a kind of controller circuit which can automaticly set dead time.The controller works in this way that compares the voltage difference between gate and source of MOS tube to threshold voltage.The results of comparing each controls another gate in order to guarantee that the half bridge can not be turned on at the same time.The circuit with positive feedback is used here as to speed up the comparison of the response signal.At last,in the perceptual load,here gives the simulation and experiment results of dead time under the threshold voltage of 1.2V.The simulation results was realized by CSMC 0.5μm CMOS technology.the controller circuit is designed simply,and extra dead time need not to be setted up in the driving circuit.Key words：Half bridge circuit；Dead time；Threshold voltage；Comparator；Positive feedback1.引言高效率的DC-DC变换器得到已经广泛应用，比如手机，个人电脑，通讯设备等。
dcdc 死区时间 波形
dcdc 死区时间波形
“DCDC死区时间”通常指的是直流-直流转换器（DCDC转换器）中的死区时间。
在DCDC转换器中，死区时间是指在开关器件（比如MOSFET）切换时，为了避免出现短路而设置的延迟时间。
这是因为
在开关器件切换的瞬间，同时导通两个开关会导致电路短路，因此
需要一个很短的时间间隔来避免这种情况发生。
死区时间的大小通
常以纳秒为单位，需要根据具体的电路设计和开关器件的特性来确定。
对于“波形”部分，如果是指DCDC转换器的波形，通常会涉及
输入电压波形、输出电压波形、开关器件的电压波形和电流波形等。
这些波形可以通过示波器等测试设备进行观测和分析，以评估转换
器的性能和稳定性。
综上所述，在讨论DCDC死区时间和波形时，需要考虑到电路设计、开关器件特性、工作频率、输入输出参数等多个方面。
通过合
理设置死区时间和分析各种波形，可以确保DCDC转换器的正常工作
并满足设计要求。
DSP28335生成SPWM方法及死区设计
1、不对称规则采样法不对称规则采样法采用在每个载波周期采样两次，即在三角波的顶点位置采样，又在三角波的底点位置采样，这样形成的阶梯波与正弦波的逼近程度会大大提高,比对称规则采样法的精度要高。
不对称规则采样法生成SPWM 的原理图如下图示：t12Tcasin tωδ'δ'δδ+At Bt ABdU t根据上图所示和三角形定理，得到如下关系式：'1sin /22AC a t T ωδ+=1sin /22B C a t T ωδ+=进一步可得：'(1sin )4C A T a t ωδ+=(1sin )4CB T a t ωδ+=式中：t A 为在三角波的正峰值对正弦信号波的采样时刻,t B 为在三角波的负峰值对正弦信号波的采样时刻；δ'+δ是A 相开通时刻脉冲宽度；Tc 为三角波载波周期；a 为载波和调制波的调制比。
因此可得A 相开通时刻的脉冲宽度：'(2sin sin )4C A B T a t a t ωωδδ+++=考虑到PWM 的1/4周期对称，t A 和t B 时刻可用下面表达式表示：(1/4)2/A t k N ωπ=+(3/4)2/A t k N ωπ=+式中：k=0，1，2，....N-1，N 为调制波采样的数目。
由以上关系式，以DSP28335中的ePWM1模块为例，计算出比较寄存器EPwm1Regs.CMPx 的值为：'EPwm1Regs.CMPx=EPwm1Regs.TBPRD-()/2s T δδ+进一步整理：EPwm1Regs.CMPx=EPwm1Regs.TBPRD(0.5-0.25(sin sin ))A B a t a t ωω+通过以上推导，在已知载波和调制波频率及调制比的情况下，就可以计算出SPWM 正弦表，根据查表法生成相应的SPWM 波形。
同时根据上式，分别超前和滞后1200可以得出B 相和C 相的关系式。
IGBT模块IPM死区时间设计方法
IGBT模块/IPM死区时间设计方法死区时间是PWM输出时，为了使H桥或半H桥的上下IGBT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。
下图是变频空调室外压缩机控制驱动主电路的原理图。
220V交流电压经过由D1～D4和电解电容C1组成的桥式整流和阻容滤波电路后成为给IPM供电的直流电压，六个开关管按照一定规律通断，分别在U、V、W三相输出一系列的矩形信号，通过调整矩形波的频率与占空比达到调节输出电压频率和幅度的目的，即现在应用最广泛的PWM（PULSE WIDTH MODULATE 脉冲宽度调制）控制技术，PWM控制技术从控制思想上可以分成四类：等脉宽PWM法、正弦波PWM法、磁链追踪PWM法和电流追踪型PWM法。
不管采用何种控制方式，都必须注意U、V、W任意一相上下两个桥臂不能同时导通，否则直流电源将在IPM内部形成短路，这是绝对不允许的。
为了避免电源元件的切换反应不及时可能造成的短路，一定要在控制信号之间设定互锁时间，这个时间又叫换流时间，或者叫死区时间。
转载请注明出处：/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。
IGBT(IPM)死区时间的设计方法
IGBT（IPM）死区时间的设计方法1 基本原理推导①IGBT及光耦开关时间的定义IGBT开关时间定义光耦开关时间定义②主电路构成③逻辑上的死区时间与IGBT端子（C、E）死区时间的关系下图给出了控制信号、驱动板输出电压和IGBT端子（C、E）间电压的相位关系。
各延迟时间分别定义为：t1：开通控制信号－驱动板开通电压信号输出的延迟时间t2：驱动板开通电压－IGBT开通输出延迟时间t3：关断控制信号－驱动板关断电压信号输出的延迟时间t4：驱动板关断电压－IGBT关断输出延迟时间（这里不考虑上下桥臂的差别）逻辑上设定的死区时间（ＴＤ）与IGBT端子（C、E）死区时间（ＴＤ’）的关系如下式。
ＴＤ'＝ＴＤ－（t3＋t4)＋(t1＋t2) （１）因此逻辑上的死区时间(ＴＤ)随延迟时间t1～t4的大小而变化成实际的死区时间（ＴＤ'）。
下面分别推导驱动板的延时 (ｔ１、ｔ３)和IGBT延时（ｔ２、ｔ４）。
2 关于死区时间的设计方法对式ＴＤ'＝ＴＤ－（t3＋t4)＋(t1＋t2)进行变换得ＴＤ＝ＴＤ'+（t3＋t4)-(t1＋t2)= ＴＤ'+（t3- t1)+(t4-t2)剩下就是如何界定驱动板的延时 (ｔ１、ｔ３)和IGBT 延时（ｔ２、ｔ４）。
设计方法就是分为这两部分进行设计的，分别IGBT 部分的死区时间和HIC 部分的死区时间。
（1）IGBT 部分的死区时间①IGBT 开关时间的误差数据的收集及最大误差数据的算出根据各个公司的IGBT 数据，算出IGBT 开关时间的误差数据（Tj ＝25℃）。
根据σ及X ±4σ计算各IGBT 的X ±4σ.(误差最大)以下给出富士IGBT 的σ值供参考. ○600V 系列 σ=0.041(最大) ○1200V 系列 σ=0.063(最大)②结温为25℃和125℃时的开关时间比率计算根据数据手册中的结温在25℃和125℃、电流为额定电流时的开关时间（ton，toff），计算温升比率（T125/T25）。
igbt死区时间
igbt死区时间
IGBT死区时间是IGBT的关键参数之一，也是IGBT能否高效运
行的基础。
它是IGBT负载变化时，在从关断到开启期间，模拟部分无法快速响应所测得的间歇时间。
IGBT死区时间是评价模拟电路中滞后
电路以及控制部分对响应幅度和响应速度的重要技术指标。
当IGBT死区时间变长时，间接导致了系统延迟高，反应慢和稳定性差，有可能
影响IGBT的节电效果，也可能使电路失去稳定性，因此要求IGBT死
区时间尽可能的短，以实现IGBT的更好性能体现。
因此，IGBT死区时间的缩短对IGBT的节电效果和电路稳定性
大有裨益。
IGBT微电子元器件的特殊特性，决定了它的操作转换期间
会有一段死区时间。
而IGBT死区时间的缩短，则需要依赖IGBT结构
本身的优化，比如提高IGBT模之间的稳定性，优化IGBT的表面结构，调节IGBT的功率损失参数，并且加强抗热装置的结构设计，以降低IGBT死区时间和发射温度，从而带来了更好的运行性能。
另外IGBT的死区延迟的还可以通过改变IGBT驱动电路的设计，提高电流源和电容设计，提升给定IGBT的过电压等方法来减少。
总之，IGBT死区时间的缩短，将会促使IGBT得到更好的节电效果和更好的
操作性能，因此有必要进行相应的技术研究，以期获得这方面的有效
技术支持，从而带来更好的IGBT运行状态。
死区电路原理
死区电路原理死区电路，也被称为失灵区电路，是一种特殊的电路设计，主要用于控制开关设备，如电机驱动器等。
死区电路的主要功能是在输入信号进入某个特定范围（死区）时，使电路输出保持为零，而当输入信号脱离这个范围时，电路的输出才会随输入信号的变化而变化。
死区电路的实现原理通常涉及到对输入信号的处理和比较。
以电机驱动器为例，电机驱动器中的死区电路主要用于防止上下管直通，防止电流过大导致炸板。
在电机驱动器的桥式电路中，同一相上下桥互补的桥臂上故意加入的同时关闭时刻，即死区时间。
当电流流出逆变器的方向是正方向时，上桥臂的开关管（如VT1）导通，下桥臂的开关管（如VT2）关断；当电流方向为负时，情况相反。
在死区时间内，电流通过与开关管并联的二极管（如上桥臂的VD1或下桥臂的VD2）续流，此时输出电压被钳位在特定的电平上，如0V或Ud+。
由于死区时间内的电压钳位，软件设置的输出电压和真实的输出电压之间会产生差异。
当电流为正时，由于死区时间内电压被钳位到0V，设置占空比值产生的电压值会减小；当电流为负时，由于死区时间内电压被钳位到Ud+，设置占空比值产生的电压值会增加。
这种电压变化在电机启动和低速运行时影响较大，因此需要对死区进行补偿以提高电机低速运行性能。
死区电路的实现可以采用多种方法，如使用RC延时电路和与门产生死区时间，或者通过检测特定信号（如电流或电压信号）的变化来判断是否进入死区。
在电机驱动器中，死区电路通常与PWM（脉冲宽度调制）信号一起工作，通过调整PWM信号的占空比来控制电机的速度和方向。
总的来说，死区电路是一种用于控制开关设备的特殊电路设计，通过在输入信号进入特定范围时使电路输出保持为零，实现对开关设备的精确控制。
这种电路在电机驱动器、电源管理、自动控制系统等领域有广泛的应用。
单相正弦波逆变电源设计原理
单相正弦波逆变电源设计原理+电路+程序目录1.系统设计 (4)1.1设计要求 (4)1.2总体设计方案 (4)1.2.1设计思路 (4)1.2.2方案论证与比较 (5)1.2.3系统组成 (8)2.主要单元硬件电路设计 (9)2.1DC-DC变换器控制电路的设计 (9)2.2DC-AC电路的设计 (10)2.3 SPWM波的实现 (10)2.4 真有效值转换电路的设计 (11)2.5 保护电路的设计 (12)2.5.1 过流保护电路的设计 (12)2.5.2 空载保护电路的设计 (13)2.5.3 浪涌短路保护电路的设计 (14)2.5.4 电流检测电路的设计 (15)2.6 死区时间控制电路的设计 (15)2.7 辅助电源一的设计 (15)2.8 辅助电源二的设计 (15)2.9 高频变压器的绕制 (17)2.10 低通滤波器的设计 (18)3.软件设计 (18)3.1 AD转换电路的设计 (18)3.2液晶显示电路的设计 (19)4.系统测试 (20)14.1测试使用的仪器 (20)4.2指标测试和测试结果 (21)4.3结果分析 (24)5.结论 (25)参考文献 (25)附录1 使用说明 (25)附录2 主要元器件清单 (25)附录3 电路原理图及印制板图 (28)附录4 程序清单 (39)21.系统设计1.1设计要求制作车载通信设备用单相正弦波逆变电源，输入单路12V直流，输出220V/50Hz。
满载时输出功率大于100W，效率不小于80%，具备过流保护和负载短路保护等功能。
1.2总体设计方案1.2.1设计思路题目要求设计一个车载通信设备用单相正弦波逆变电源，输出电压波形为正弦波。
设计中主电路采用电气隔离、DC-DC-AC的技术，控制部分采用SPWM（正弦脉宽调制）技术，利用对逆变原件电力MOSFET的驱动脉冲控制，使输出获得交流正弦波的稳压电源。
1.2.2方案论证与比较⑴ DC-DC变换器的方案论证与选择方案一：推挽式DC-DC变换器。
一种死区时间控制电路的设计
３ 结 论
（） １通过 仔 细调整 元器 件参 数 ， 最终 控制 死 区时 间的 Ｐ ＷＭ 信 号输 出 。 Ｐｇ １ ａｅ９
本研究采用如图 ２所示结构 。 将 点信号去 Ｍ ｓ ０ 管 漏 极 （ ）而将 Ｃ点 信 号 去 ＭＯ Ｄ， Ｓ管 栅 极 ， 样 也 这
・
４ ・ ６
图 ５ 仿 真 结 果
毓
祭
毪
生 ，那 么肯定 会在 输 出门极产 生一 个高 电平 输 出 ， 但 是 输 入 端 相 异所 存 在 状 态 的 时 间非 常短 ， 此 因 异或 门会 在 输 出 ５ ｓ 时间又 停止 高 电平 输 出 ， ０ｎ 的
至 于 异 或 门输 出 滞 后 于 Ｂ点 和 Ｃ点 的 上 升 沿那
和 预 防措 施 。
（ 对需首 件检 验 的工序 ， ４ ） 严格 执 行首 件检 验要 求。 应进 行 过 程检 验 的工序 ， 焊接 后 的 产 品 由焊接
检验 人员 按检 验规 程及 时进 行检 验 ， 并做 出合 格 与
否 的结论 。
（） ６收集 、 总焊 接 质量 问题信 息 ， 汇 进行 统 计 分 析 ， 突 发 性异 常 质量 信 息 ， 立 高 效 的信 息 传 递 对 建
渠道 ， 于及 时处理 。 便 在分 析焊 接数据 后 ， 寻找是 否
７ 焊 接 用 计 量 仪 器 要 求
（） １焊接 所 涉及 到 的计 量 仪 器按 要 求 全 部做 周
需 要 改进 ， 如需 改 进 时 ， 纠正 预 防措 施 的相 关 程 按
期检 定 ， 应有标 识 。 同时定期 进行 维护 和保养 ， 其保
Ｐ ｇ ６ ａｅ４
（） 用 ＭＯ ２利 Ｓ管 搭 建 的 异 或 门 电路 取
一种自动检测设置死区时间的电路设计
和地之间短路的情况发 生。
２ ４ 比较器加速 电路的设计 ．
动 的负载 为 由Ｌ Ｒ ｃ 组成 的谐振 网 中Ｉ 运算 放大器 搭建 的减法 电路 来 １
基于上面的原理 ：要求 比较器
扯丁以工作在容性 端为半桥 电路Ｍ Ｓ 阈值 电压 大小的 控制 的 电路 结构 ，时钟 频率可 取 自 Ｏ管 阻抗下 ，也可 以工作在感性阻抗下。 当ｗ ＞ ｎｔ￣２ ｒ ２ 兰 （） ３ 直流 电压 。如果 （ Ｈ Ｖ ）电压值大 半桥 电路 的驱动频 率 （ Ｖ—ｆ 振荡器 的频 于ｖｈＩ ｔ ２比较器 的输 出端 出高 率 ） 。锁存 电路 为两级 放大 电路 ， Ｊ Ｖ 输 Ｌｃ
避 免直通 损坏模 块 。如果 设置 的死 下 ，死区 时间越 小越好 ，设置 时 间 是 ：对输 入驱 动信号进 行 一定的 延
区时 间较 大 ，电路工 作虽然 安全 可 短 ，体二级 管 的导通 时间就 小 ，则 时，使得 高 电平信号 或低 电平信 号 靠 ，但 是会 引入输 出波形 的失真 ， 从而影响输出效率；死区时间较小， 其消 耗的功 耗也 就小 。死区 时间大 在 一个 周期时 间 内不 完全重 合 ，然 时 ，模 块工 作更加 可靠 ，但是 体二 后 再与先 前驱 动信 号进 行 一定 的逻
ｚ ：Ｒ＋ ［ ＋Ｒ Ｃ Ｗ２ －） — Ｓ Ｌ ２ （ Ｃ １ Ｌ ］
—
实现 。因为 电阻比例值 为１ ，所 以Ｉ 的速度较快，精度较高。图５ １ 电路为一
的输 出端 的Ｖ 的大 小为 （Ｈ Ｖ ）， １ Ｖ— ｆ 种锁存结构，其采用正反馈特性 别 ’加
～
…
（） ２
其值 作为 Ｉ 比较器 的正端 输入 ，负 速 比较过程 。该锁存 结构是 由时钟 ２
基于LLC直流变压器(LLC-DCT)效率优化的死区时间与励磁电感设计
基于LLC直流变压器(LLC-DCT)效率优化的死区时间与励磁电感设计任仁;张方华;刘硕【摘要】对于传统PWM变换器,死区时间越小,效率越高,而谐振变换器并非如此.本文针对LLC谐振式直流变压器(LLC-DCT),通过推导LLC拓扑损耗与死区时间的定量关系,提出了一种基于死区时间和励磁电感最优解的LLC谐振参数设计方法.从而选取最佳死区时间和励磁电感,得到最优化的整机效率,避免了先前设计中死区时间选取的盲目性.同时,根据工作在直流变压器下的LLC特点,分析了励磁电感与谐振电感比值和品质因素的选取.最后,研制了一台基于该优化设计方案的150W LLC-DCT样机,实验结果表明了设计方法的有效性和准确性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2014(029)010【总页数】6页(P141-146)【关键词】LLC-DCT;死区时间最优解;效率优化;中转母线变换器【作者】任仁;张方华;刘硕【作者单位】南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京210016;南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 210016;南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 210016【正文语种】中文【中图分类】TM411 引言随着信息技术和半导体器件的发展，同时对能量管理提出了更高的要求，高效率和高功率密度已经成为推动通信电源技术发展的关键因素。
分布式电源系统架构由于其高性能和高可靠性被广泛采用在通信和计算机电源中，而其中 AC-DC 后端的DC-DC 变换器和中转母线变换器作为架构中关键组件也对效率和功率密度提出了更高的要求。
由于LLC 谐振变换器电压增益特性和很小的开关损耗，使它同时获得了高效率和宽输入范围的能力，如图1 所示，成为一个十分有潜力的拓扑并被广泛应用在分布式架构组件中。
LLC 变换器可以工作在两个状态，即直流变换器（LLC-D2D）和直流变压器（LLC-DCT）。
fpga死区电路设计
fpga死区电路设计英文回答：Design of Dead Time Circuits in FPGAs.Dead time is a critical parameter in power electronics circuits, especially in those using pulse-width modulation (PWM) techniques. It refers to the time interval during which the high-side and low-side switches of a power converter are both turned off, allowing the inductive load to discharge its stored energy. Proper dead time management is essential to prevent shoot-through faults, reduce switching losses, and improve system efficiency.In FPGA-based designs, dead time circuits can be implemented using various techniques. One common approach is to use a dedicated dead time generator block provided by the FPGA vendor. These blocks typically offer configurable dead time values and support different modes of operation, such as fixed or adaptive dead time.Another method for implementing dead time circuits in FPGAs is to use discrete logic gates or programmable logic blocks (PLBs). This approach provides greater flexibility and customization, but requires careful design and validation to ensure proper functionality.When designing dead time circuits in FPGAs, the following key considerations should be taken into account:Dead time value: The dead time value must be carefully selected based on the switching frequency, load inductance, and other system parameters. Too short of a dead time can lead to shoot-through faults, while too long of a dead time can increase switching losses and reduce system efficiency.Dead time accuracy: The dead time circuit should generate precise and consistent dead time intervals to ensure proper operation of the power converter. Variationin dead time due to factors such as clock jitter or temperature drift can compromise system performance.Skew between high-side and low-side switches: The dead time circuit should minimize the skew between the turn-off and turn-on times of the high-side and low-side switches. Excessive skew can cause imbalanced switching and increase switching losses.中文回答：FPGA死区电路设计。
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。
一种死区时间控制电路的设计
一种死区时间控制电路的设计李铜;魏晓伟【摘要】Under the output control of AC square wave plating power supply the pulse signal in which pulse width is adjustable and dead time can be control is used to trigger the high powers switching tube.However the conventional control chip can't meet those requirements, the control method of SCM are able to get those goals.According to the problem that some single-chip microcomputers is lack of PWM output,a logiccircuit,which has functions of complementary PWM output and controlling the dead time,is designed on the basis of monostable circuitprinciple.However.the response to the time difference of conventional gate circuit causes a great quantity of fatal interfering signals to the output.This paper has developed a type of XOR gate circuit by using MOS tube structures, which can attenuate the amplitude of the interference signal,and thus filter out the interference signal successfully.Finally we can get a stable,reliable and complementary PWM output signal with adjustable dead time by this method.%在交流方波电镀电源的输出控制中,需要获得脉冲宽度可调同时有死区时间控制的控制脉冲信号来触发大功率开关管,常规的控制芯片不能满足要求,因此只能通过单片机的控制方式来实现；本研究中的单片机正好没有互补PWM输出功能,针对该问题利用单稳态电路原理设计出一款既能得到PWM互补输出,同时又能够控制死区时间的逻辑电路；常规门电路的时差响应问题给输出带来可致命的干扰信号,利用MOS管搭建异或门电路,削弱了干扰信号的幅值,成功地将干扰信号过滤掉；最终得到输出稳定可靠、互补、死区时间可调整的PWM信号.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2012(042)003【总页数】4页(P44-46,91)【关键词】死区时间;控制电路;单稳态电路;单片机【作者】李铜;魏晓伟【作者单位】西华大学材料科学与工程学院,四川成都610039;西华大学材料科学与工程学院,四川成都610039【正文语种】中文【中图分类】TG434.1在PWM控制技术中，死区时间是必须考虑的[1]。
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。
ncp1034芯片死区计算
ncp1034芯片死区计算
NCP1034芯片是一种高性能PWM控制器，常用于电源管理和电源转换应用中。
死区时间是指在电路中为了防止功率晶体管或MOSFET同时导通而引起的瞬态故障而设置的一段时间间隔。
在PWM 控制器中，死区时间的设置对于电路的稳定性和效率至关重要。
要计算NCP1034芯片的死区时间，首先需要确定一些参数，包括开关频率、MOSFET的特性和工作环境等。
一般来说，死区时间可以通过以下公式计算：
死区时间 = (死区比例 1/开关频率)。
其中，死区比例是一个在0到1之间的比例系数，通常由厂家提供或者根据具体的电路设计经验确定。
开关频率是PWM控制器的工作频率，通常由设计要求或者具体应用决定。
另外，NCP1034芯片可能还提供了一些内部的死区时间控制功能，可以通过外部电阻或电容进行调节。
在实际应用中，可以根据具体的设计要求和电路特性来确定死区时间的具体数值。
需要注意的是，在计算死区时间时，还需要考虑到电路中的延迟时间、过渡时间等因素，以确保死区时间的设置能够有效地防止功率晶体管或MOSFET同时导通，从而保证电路的稳定性和可靠性。
总之，针对NCP1034芯片的死区时间计算，需要综合考虑电路参数、控制器特性和实际应用需求，通过合理的计算和调试来确定最佳的死区时间设置。
硬件电路设置死区的方法
硬件设置死区的方法控制过程如下：因为IPM控制输入低电平有效。
平时CPU输出控制脚1处于高电平，逻辑或门输出高电平，IPM输入锁定。
当CPU输出低电平有效时，高频瓷片电容通过电阻放电，逻辑或门输入脚2仍然维持高电平，逻辑或门输出高电平，IPM输入仍然锁定。
当电容放电完毕，或门输入脚2变为低电平时逻辑输出才为低电平，IPM控制输入有效，因此，电容放电时间就是CPU控制输出到IPM控制输入有效的延时时间。
当CPU控制输出关断即输出重新变为高电平时，尽管电容处于充电状态而使或门输入脚2处于低电平，逻辑或门输出仍然立即变为高电平，锁定IPM输入。
上述电路只是六路IPM控制输入的其中一路，其他五路做同样处理，通过调整R、C的参数，就可以实现所需要的延时时间。
下面是一相电路控制时序图：下面我们推导图3所示电路中电阻和电容的选择：根据电工学公式，由电阻、电容组成的一阶线性串联电路，电容电压Uc可以用下式表示：Uc=Uoexp（-t/τ）（1）τ为时间常数τ=RC在图3所示电路中，我们选择ST公司生产的高速CMOS或门电路，它的关门电平为1.35V（电源电压为4.5V），即当输入电压降至1.35/4.5U0=0.3 U0时，输出电平转换有效，因此由式（1）可以推导出：t d=-τln0.3=1.2RC（2）上式就是我们选择R、C值的指导公式。
例如：需要延时时间为10us，选择精度为5%高频瓷片电容，容量为103P，则R= 10 *10e-6/1.2C=833Ω，这样R就可选择精度为1%、阻值为820Ω的金属膜电阻死区时间大，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！小结：按照上述方案设计的硬件延时电路，结构简单，成本低廉，可靠性极高，在实际使用时只需简单调换一下电阻的阻值就可实现对死区时间要求不同的IPM的控制。
电影死区时间解析
电影死区时间解析
（原创实用版）
目录
1.电影《死区时间》概述
2.电影的故事背景和主题
3.电影中的时间概念解析
4.电影的视觉效果和音效设计
5.电影的评价和影响
正文
【提纲】
1.电影《死区时间》概述
《死区时间》是一部科幻悬疑电影，讲述了在一个时间停滞的区域，人们为了生存和找出真相而不断挣扎的故事。
该电影融合了科幻、悬疑、生存等多种元素，为观众带来了一场视觉和思考的盛宴。
2.电影的故事背景和主题
电影的故事背景设定在一个时间停滞的区域，人们必须在这个“死区时间”中生存下去。
电影的主题围绕着生存、时间、真相和人性等方面展开，深入探讨了人类在极端环境下的生存状态和心理变化。
3.电影中的时间概念解析
电影中的时间概念是故事的核心，通过时间停滞、时间循环等手法，呈现出一种独特的时间观。
在这个“死区时间”中，人们需要不断适应时间停滞带来的困扰，寻找生存的方法。
这种时间概念为电影增色不少，让观众对时间有了更深的思考。
4.电影的视觉效果和音效设计
电影的视觉效果和音效设计非常出色，将时间停滞、空间扭曲等抽象概念具象化，让观众仿佛置身于这个“死区时间”之中。
视觉效果的震撼和音效设计的引人入胜，使观众在观影过程中获得更好的沉浸感。
5.电影的评价和影响
《死区时间》作为一部科幻悬疑电影，在上映后获得了观众的一致好评。
电影独特的时间概念、引人入胜的故事情节、出色的视觉效果和音效设计，使其在科幻电影领域占有一席之地。
mos管的死区时间
mos管的死区时间MOS管是一种金属氧化物半导体场效应管，具有高频和低功耗的特点，广泛应用于各种电子设备和电路中。
然而，MOS管在工作过程中存在一个重要参数——死区时间，这是影响其性能和稳定性的关键因素之一。
本文将对MOS管的死区时间进行探讨，并分析其原因和对电路设计的影响。
首先，让我们了解一下MOS管的基本结构和工作原理。
MOS管由金属氧化物半导体场效应管和金属-半导体接触组成，其中金属氧化物半导体场效应管的介电层充当绝缘层。
当施加电压至场效应管的栅极时，栅极下方的二维电子气被激发，形成一种称为沟道的导电路径，从而实现电流的控制。
当栅极电压为零时，由于介电层的存在，MOS 管被截止，电流无法通过。
然而，由于MOS管的结构和反应原理，它在切换时存在一定的延迟，这就是所谓的死区时间。
具体来说，当我们从导通状态切换到截止状态时，MOS管需要一段时间来收回已经形成的沟道，这个过程称为阻尼过程。
同样地，当我们从截止状态切换到导通状态时，MOS管也需要一段时间来重新形成沟道，这个过程称为恢复过程。
在这两个过程中，MOS管的死区时间就是指从一个状态切换到另一个状态所需的时间间隔。
MOS管的死区时间主要受到以下几个因素的影响。
首先是栅极电压的变化速度。
当栅极电压变化速度较慢时，MOS管的阻尼过程和恢复过程相对较短，死区时间也就相对较短。
但是，当栅极电压变化速度较快时，MOS管的阻尼过程和恢复过程相对较长，死区时间也就相对较长。
因此，要减小MOS管的死区时间，我们需要控制栅极电压的变化速度。
其次是MOS管中的内外电容。
MOS管的内电容是指沟道和栅极之间的电容，而外电容则是指沟道和外部环境之间的电容。
这两个电容在切换过程中会影响电荷传输速度，从而对死区时间产生影响。
一般来说，较大的内外电容会导致更长的死区时间，而较小的内外电容则会缩短死区时间。
因此，在设计MOS管电路时，我们应尽量减小内外电容的大小，以减小死区时间。
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设计课题：PWM死区发生器设计与实现设计者：
姓名：
指导教师：
1、系统设计 (4)
1.1设计要求 (4)
1.2方案框图 (4)
2、单元电路的设计 (4)
2.1多谐振荡电路 (4)
2.1.1原理图 (4)
2.1.2工作原理 (5)
2.1.3参数选择 (5)
2.2死区产生电路 (5)
2.2.1原理图 (5)
2.2.2工作原理 (6)
2.2.3参数选择 (6)
3、系统测试结果 (6)
3.1 555引脚3波形 (6)
3.2死区波形 (7)
4、设计总结 (8)
5、参考文献 (8)
6、附录 (8)
元器件清单 (8)
总原理图 (9)
PCB图 (9)
555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。
CD4001是四2输入或非门。
或非门的逻辑关系特点是只有当输入端全部为低电平时，输出端为高电平状态；在其余输入情况下，输出端为低电平状态。
该电路是一种由555定时器和CD4001为核心器件组成的PWM 死区发生器电路，电路简单且易调试。
关键词：555;CD4001;PWM；死区
1、系统设计
1.1设计要求
⑴用555及门电路为主芯片
⑵555芯片<=1片 ，且门电路芯片数<=1片 ⑶开关频率10KHz ⑷输出高电平有效 ⑸占空比可调 ⑹死区时间3us
1.2方案框图
2、单元电路的设计
2.1多谐振荡电路 2.1.1原理图
TRIG
2
OUT
3
4
CVOLT
5
THOLD
6DISCHG
7
8
1
RESET
VCC
GND
U?
555
D2IN4148
D1
IN4148C1103R14K3
RW15K
R W 2
5K
如图所示是用555定时器构成的多谐振荡器，R 1、R W1、R W2、C 1为外接定时元件。
多谐振荡器的工作原理为：接通电源时，C1充电，此时引脚3端输出高电平，当充电充到3
2CC
V 时，电容C1放电，引脚3输出低电平，当下降到
3
CC
V 时，电容C1又开始充电，引脚3输出高电平，电路在两个暂稳态之间来回振荡，于是输出端3就产生了矩形脉冲信号。
2.1.3参数选择
T=t W1+t W2=0.7(R 1+R W1+R W2) C 1 频率f=
取C 1=0.01uF ，则R 总=14.3K ，f max =10K ，R W1=5K,R W2=5K,R 1=4.3K V CC =5V
2.2死区产生电路 2.2.1原理图
由555产生的矩形波分成两路：一路经过或非门取反后再经过RC 电路延迟，延迟后的波在与取反后的波进行或非；另一路从555引脚3引出后直接接RC延迟，延迟后的波再与未延迟的波进行或非。
这样输出的两路波为所需波。
2.2.3参数选择
RC网络参数：0.7RC=3us
若取C=0.001uF，则R=4.3K
所以C3=C4=0.001uF，R W3=R W4=4.3K
3、系统测试结果
3.1 555引脚3波形
3.2死区波形
4、设计总结
在做完板后刚刚开始上电测试时，往往不是频率达不到要求就是死区时间过大或过小，有时按理论要将电阻改大才能增大死区时间但实际操作时却是改小电阻才出现想要的结果理论与现实产生矛盾。
有时需要变电容，有时需要变电阻，这二者需要结合起来一起改变。
通过本次设计和测试，进一步了解了实际测量与理想情况的差异。
若要想改善电路板的性能，在每个细节上都要十分的注意。
5、参考文献
阎石主编：数字电子技术基础（第五版）
6、附录
元器件清单
总原理图
TRIG
2
OUT
3
4
CVOLT
5
THOLD
6
DISCHG
7
8
1
RESET VCC
GND
U?
555
D2
IN4148
D1
IN4148
C1
103
R1
4K3
RW1
5K
C2
104
C3
C4
VCC
R
W
2
5
K RW3
RW4
1
2
3
U1A
4001
5
6
4
U1B
4001
12
13
11
U1D
4001
UOB
UOA PCB图。