逆变器主回路的参数设定

2012年4月25号，开始进行逆变器主回路的参数设定。鉴于前面已经做出了结果，现在要做的工作就是进一步进行参数的对比，最后得出参数的最优化，并能得出自己的结论。争取在五一之前搞定，五一过后开始论文的编写。

首先从PWM信号开始，在PWM生成信号中，可调节的只有上拉电阻和调制度。调制度之前已经做过实验，这里不再赘述。

上拉电阻阻值4.7k

放大图像如下图所示，基本上无毛刺。

上拉电阻阻值改成1k，上拉电流为12mA,由于LM339的最大上拉电流不能超过2.5mA，所以不能选用12V/2.5mA=4.8k的电阻。但为了比较，本着实验寻找定性的原则，我依然做了这个实验。下面是1k 的波形。

图像放大后发现基本上没有毛刺，效果非常好。

上拉电阻阻值改成10k，pwm波形如下

图像放大如下图，毛刺比4.7k时稍多。

由以上几组数据，可以得出以下结论，上拉电阻越小，上拉电流越大，波形越好，但是LM339的上拉电流限制，所以电阻最小选用4.8k，最后选用常用阻值5.1k。

下面来讨论下驱动光耦的电压，PC816的CTR允许范围是50%-200%。If=50mA,控制部分串联二极管，串联电阻为200R.三极

管一侧，上拉电压是12v，当上拉电阻是200R时，电流由50mA增加到56mA，CTR为112.

输出电压图形如下，最小值为0.7v

当电阻改成100R时，下图是输出电压波形，最小值为6V，最大为12V，这个变化很明显。

下面是电流If，绿色和集电极电流Ic 红色，CTR为62/50=124。

现在把输入电流If改为20mA, 即把限流电阻由200R改成510R。输出电压值如下图所示，最小值是9.05V，最大值是12V。

两个电流如下图所示。分别是20mA和30mA，CTR是150

由以上关于光耦限流电阻和上拉电阻的研究，额定电流是50mA，要求输出的电压能在高低压之间切换，不至于一直处在高压状态，是后面的IGBT处在常开状态，所以选择限流电阻是200R，上拉电阻是200R，此时CTR是112%，符合要求。

用光耦的优点：稳定、可靠

缺点：系统成本高

下面计算一下IGBT的驱动电流。我选用的是IRF840，由驱动功率计算公式：P= fs×QG×ΔU 备注：P: 驱动器每通道输出功率；fs: IGBT开关频率；QG :IGBT门极电荷，可从规格书第一页查出，不同IGBT该数值不同；ΔU:门极驱动电压摆幅，等于驱动正压+U 和负压–U 之间差值。然后计算峰值驱动电流。I GPEAK=ΔU/(R G(min)+R G(int))其中ΔU为驱动电压摆幅，R G(min)为客户所选用的门极电阻，包括发射极回路中的电阻，R G(int)为IGBT门极内阻，可从规格书查出，不同IGBT该数值不同。这样计算一下IRF840的驱动功率P=20k×40n×40=0.032w. 至于I GPEAK的计算，由于datasheet上面没有R G(min)+R G(int）的值，所以我无法计算，但是找到最大电流是32A，所以我认为选择这款问题不大。足够用了。

实际上TLP250的驱动电流是2A多，IGBT的驱动电流是非线性的。现在发现我开始0419的驱动电流只有40毫安，太小，实际上无法使用。剩下的工作明天再干。

4月26号，今天要研究的事物是IGBT的驱动。看来驱动不是那么简单。

密勒效应（Miller effect）是在电子学中，反相放大电路中，输入与输出之间的分布电容或寄生电容由于放大器的放大作用，其等效到输入端的电容值会扩大1+K倍，其中K是该级放大电路电压放大倍数。虽然一

般密勒效应指的是电容的放大，但是任何输入与其它高放大节之间的阻抗也能够通过密勒效应改变放大器的输入阻抗。（2）降低密勒效应的措施：可以采用平衡法（或中和法）等技术来适当地减弱密勒电容的影响。平衡法即是在输出端与输入端之间连接一个所谓中和电容，并且让该中和电容上的电压与密勒电容上的电压相位相反，使得通过中和电容的电流恰恰与通过密勒电容的电流方向相反，以达到相互抵消的目的。（3）密勒效应的不良影响：密勒电容对器件的频率特性有直接的影响。例如，对于BJT：在共射（CE）组态中，集电结电容势垒电容正好是密勒电容，故CE组态的工作频率较低。对于MOSFET：在共源组态中，栅极与漏极之间的覆盖电容Cdg是密勒电容，Cdg正好跨接在输入端(栅极)与输出端(漏极)之间，故密勒效应使得等效输入电容增大，导致频率特性降低。

试了好多，出问题了，现在发现用的IRF840是个MOSFET,又找了个IGBT，现在驱动电流也是有问题，升不上去，用个放大电路吧，开始用的Q2N3904和Q2N3906，放大电流不大，也不确定这是什么作用，然后用了共基极的两个Q2N3904，效果不理想，暂时放一段落。去研究一下电容、电感的滤波作用。

这个是没有滤波的电压波形

使用8uH电感，3u的空载电压

使用800mH电感，3u电容的空载电压，这个实在是不敢恭维。

使用80mH电感，3u电容的空载电压

使用20mH电感，3u电容的空载电压

使用10mH电感，3u电容的空载电压

使用15mH电感，3u电容的空载电压

使用8mH电感，3u电容的空载电压，稍微还有些不太光滑。

总体对比来看，10mH还是比较合适的一个数。下面来确定一下这个电容值，当然这个是微调。

使用10mH电感，20u电容的空载电压，波形不是很好看，像是被削了一个平顶似的。电容大了些。

使用10mH电感，10u电容的空载电压，效果稍微比20u的好些，上面没有那么大的平地了。

再试一下用个很小的电容有神马效果。使用10mH电感，47n电容的空载电压，看来这个特别平滑但是好像小的有些过了。

再大一些，看来电容小的话效果会更好些。470n的电容，效果看起来不错，比较平滑了。

用1u看效果，在过零点处还有些畸变。看来电容还是不足够小。