IGBT驱动电路

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IGBT驱动电路原理与保护电路

IGBT驱动电路原理与保护电路

IGBT驱动电路原理与保护电路IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)驱动电路主要由三部分组成:信号隔离部分、驱动信号放大部分和保护电路。

信号隔离部分是将输入信号与输出信号进行隔离,防止输入信号中的噪声和干扰对输出信号产生影响。

常用的信号隔离方法有变压器隔离、光电隔离和互感器隔离等。

其中,光电隔离是最常用的方法之一,它通过输入端的光电耦合器将电信号转换成光信号,通过光电隔离再将光信号转换为电信号输出。

这样可以有效防止输入信号中的噪声和干扰对输出信号产生干扰,提高系统的稳定性和可靠性。

驱动信号放大部分是将输入信号进行放大,以驱动IGBT的门极电压,控制IGBT的导通和关断。

驱动信号放大部分一般采用功放电路,常用的放大器有晶体管放大器和运放放大器。

通过合理选择放大器的工作点和增益,可以将输入信号进行适当放大,提高系统的灵敏度和响应速度,以确保IGBT的正常工作。

保护电路是为了保护IGBT免受电路中的过电流、过电压等异常情况的损害而设计的。

保护电路一般包括过流保护、过压保护、过温保护和短路保护等功能。

过流保护通过在电路中增加电流传感器来检测电流的变化,一旦电流超过设定值就会触发保护,例如通过切断电源来防止IGBT损坏。

过压保护通过在电路中增加电压传感器来检测电压的变化,一旦电压超过设定值就会触发保护,例如通过切断电源来防止IGBT损坏。

过温保护通过在IGBT芯片上增加温度传感器来检测芯片温度的变化,一旦温度超过设定值就会触发保护,例如通过减小驱动信号的幅度来降低功耗和温度。

短路保护通过在电路中增加短路检测电路,一旦检测到短路就会触发保护,例如通过立即切断电源来防止IGBT损坏。

总之,IGBT驱动电路的原理是通过信号隔离部分将输入信号与输出信号进行隔离,通过驱动信号放大部分将输入信号进行放大,以驱动IGBT的门极电压,控制其导通和关断。

同时,通过保护电路对IGBT进行多重防护,保证其在电路异常情况下的正常工作,提高系统的可靠性和稳定性。

IGBT驱动电路.

IGBT驱动电路.

目录1引言 (1)2 IGBT驱动电路 (1)2.1IGBT 简介 (1)2.2IGBT驱动电路选择 (2)2.3驱动电路设计方案比较 (3)3主电路设计 (5)3.1主电路方案 (5)3.2工作原理 (5)3.2.1 降压斩波电路主电路基本原理 (5)4控制电路设计 (6)4.1控制电路方案选择 (6)4.2工作原理 (7)4.3控制芯片介绍 (8)5 MATLAB&真 (11)6课程设计总结 (12)7参考文献 (13)8致谢 (13)1 引言随着电力电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多。

电子设备的小型化和低成本化使电源向轻,薄,小和高效率方向发展。

开关电源因其体积小,重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。

伴随着人们对开关电源的进一步升级,低电压,大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。

开关电源分为AC/DC和DC/DC其中DC/DC变换已实现模块化,其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。

DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。

IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路,是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路,用于直流到直流的降压变换。

IGBT是MOSFE与双极晶体管的复合器件。

它既有MOSFE易驱动的特点,又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。

其频率特性介于MOSFE与功率晶体管之间,可正常工作于几十千赫兹频率范围内,故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动,电压、电流容量大的优点。

IGBT 降压斩波电路由于易驱动,电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景,也由于开关电源向低电压,大电流和高效率发展的趋势,促进了IGBT 降压斩波电路的发展。

IGBT驱动电路设计与保护

IGBT驱动电路设计与保护

IGBT驱动电路设计与保护IGBT驱动电路是一种用于驱动功率电子器件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的电路,主要用于功率电子应用中的开关控制和保护。

IGBT驱动电路的设计和保护对于确保系统稳定和损坏防止非常重要。

本文将阐述IGBT驱动电路的设计和保护的重要性,并介绍一些常用的IGBT驱动电路设计和保护策略。

一、IGBT驱动电路设计的重要性IGBT是一种高压高电流开关设备,用于控制电流和电压的转换。

因此,IGBT驱动电路具有以下几个重要的设计考虑因素:1.提供足够的电流和电压:IGBT需要足够的电流和电压来确保快速而稳定的开关动作。

因此,驱动电路必须能够提供足够的电流和电压给IGBT。

2.控制IGBT的开关速度:IGBT的开关速度直接影响系统的动态响应和效率。

驱动电路设计必须能够准确控制IGBT的开关速度,以满足系统要求。

3.抵抗环境干扰:由于IGBT驱动电路通常工作在工业环境中,如电磁干扰、温度变化和振动等因素都会对电路的性能产生影响。

因此,设计的驱动电路必须具有足够的抗干扰能力。

二、IGBT驱动电路的设计策略以下是一些常用的IGBT驱动电路设计策略:1.确定驱动电源:根据所需要的电流和电压的大小,选择合适的电源。

一般来说,电源的输出电流应该比IGBT的工作电流大一些,以确保正常工作。

2.确定驱动信号:驱动信号的频率和幅度对于控制IGBT的开关速度非常重要。

根据需求,选择合适的驱动信号频率和幅度。

3.防止电源噪声:使用滤波电路来防止电源噪声对驱动电路的干扰。

滤波电路通常包括电源电容器和滤波电感器。

4.保证信号传输可靠性:使用合适的隔离电路和保护电路来确保信号传输的可靠性。

隔离电路可以防止由于地线干扰引起的信号失真,保护电路可以防止由于过电流和过压导致的IGBT损坏。

三、IGBT驱动电路的保护策略以下是一些常用的IGBT驱动电路保护策略:1.过电流保护:使用合适的过电流保护电路来保护IGBT免受过电流损害。

IGBT驱动保护电路的详细的设计与如何测试

IGBT驱动保护电路的详细的设计与如何测试

IGBT驱动保护电路的详细的设计与如何测试过流保护:1.过流检测器设计:使用电流传感器来检测IGBT的电流,常见的传感器有霍尔效应传感器和电阻式传感器。

根据检测到的电流信号,设计一个比较器电路,比较检测到的电流值与预设的过流阈值。

当电流超过阈值时,比较器输出高电平,触发保护电路。

2.过流保护电路设计:采用一级或多级的电流保护电路,例如使用可控整流器电路、继电器电路或熔断器电路来切断IGBT的电源。

过温保护:1.过温检测器设计:通过温度传感器监测IGBT的温度。

可选用NTC 热敏电阻或热电偶等传感器。

根据检测到的温度信号,设计一个比较器电路,将检测到的温度值与预设的过温阈值进行比较。

当温度超过阈值时,比较器输出高电平,触发保护电路。

2.过温保护电路设计:使用温度控制器(例如PID控制器)来降低IGBT的温度。

可以通过减小机箱内部温度、增加散热和降低IGBT占空比等方式来实现。

过压保护:1.过压检测器设计:使用电压传感器来检测IGBT的输入电压。

可以选用正弦波电流互感器等传感器。

设计一个比较器电路,将检测到的电压值与预设的过压阈值进行比较。

当电压超过阈值时,比较器输出高电平,触发保护电路。

2.过压保护电路设计:可以采用电压降压器或直流开关等方法来控制IGBT的输入电压,将其降低到安全范围内。

1.过电流测试:在设计过程中,设置合理的过电流阈值。

通过电流源提供过电流信号,触发保护电路,验证保护电路的响应时间和准确性。

2.过温测试:在设计过程中,设置合理的过温阈值。

通过加热IGBT 器件,提高其温度,触发保护电路,验证保护电路的响应时间和准确性。

3.过压测试:在设计过程中,设置合理的过压阈值。

通过提供超过预设阈值的电压信号,触发保护电路,验证保护电路的响应时间和准确性。

4.短路测试:将IGBT的输出端短接,触发保护电路,验证保护电路的响应时间和准确性。

5.整体测试:在实际应用中,应全面测试保护电路的性能。

IGBT驱动电路原理与保护电路

IGBT驱动电路原理与保护电路

IGBT驱动电路原理与保护电路IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)驱动电路是一种用于控制和驱动IGBT器件的电路,用于将低功率信号转化为高功率信号,以实现对IGBT器件的控制。

IGBT驱动电路通常由输入电路、隔离电路、输出电路和保护电路组成。

下面将详细介绍IGBT驱动电路的原理和保护电路的作用。

IGBT驱动电路的主要工作原理是通过输入信号的变化来控制IGBT的通断,从而实现对高功率负载的控制。

IGBT驱动电路一般采用CMOS电路设计,以确保高噪声抑制和良好的电磁兼容性。

常见的IGBT驱动电路分为光耦隔离和变压器隔离两种。

光耦隔离驱动电路是将输入信号与输出信号通过光电耦合器隔离,在高功率环境下提供了良好的隔离和保护。

光电耦合器的输入端通常由输入信号发生器驱动,而输出端则连接到IGBT的控制极,实现信号的传输和控制。

光耦隔离驱动电路在功率轻载和带负载的情况下都能提供良好的电气隔离,提高了系统的可靠性和稳定性。

变压器隔离驱动电路是通过变压器来实现输入和输出信号的隔离。

输入信号通过变压器的一侧传输,然后通过变压器的另一侧连接到IGBT的控制极。

变压器隔离驱动电路具有较高的耐受电压和电流能力,并能抵御噪声和干扰的影响。

IGBT保护电路的作用:IGBT是一种高功率开关设备,在工作过程中容易受到电流过大、电压过高、温度过高等因素的影响,导致过热、短路甚至损坏。

因此,为了保护IGBT设备的正常工作和延长其使用寿命,需要在IGBT驱动电路中添加一些保护电路。

常见的IGBT保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。

过流保护电路通过检测IGBT芯片上的电流大小来保护器件的工作。

当电流超过预设值时,保护电路会通过切断电源或降低输入信号的方式来阻止过大电流通过IGBT。

这样可以防止IGBT芯片发生过热和失效。

过压保护电路通过监测IGBT器件上的电压来保护该器件的工作。

当电压超过正常工作范围时,保护电路会通过切断电源或降低输入信号的方式来阻止过高电压对IGBT芯片的损害。

IGBT的驱动电路原理与保护技术

IGBT的驱动电路原理与保护技术

IGBT的驱动电路原理与保护技术IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种用于高压高功率开关电路的半导体器件,结合了MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)的输入特性和BJT(Bipolar Junction Transistor)的输出特性。

IGBT的驱动电路原理与保护技术对于确保IGBT的正常工作和延长其寿命非常重要。

1.基本原理:驱动电路的主要目的是将控制信号转换成足够的电压和电流来控制IGBT的开关动作。

基本的驱动电路一般由一个发生器、一个驱动电流放大器以及一个隔离电压放大器组成。

2.发生器:发生器产生控制信号,控制IGBT的开关状态。

信号可以是脉冲信号,由微控制器或其他逻辑电路产生。

3.驱动电流放大器:驱动电流放大器用于放大脉冲信号,以提供足够的电流来控制IGBT。

其输出电流通常在几十毫安到几安之间。

4.隔离电压放大器:IGBT通常需要电隔离,以防止高电压干扰信号影响其正常工作。

隔离电压放大器用于将驱动信号从控制信号隔离,并提供相应的电压放大。

1.过流保护:IGBT的工作电流超过额定值时,可能会导致损坏。

因此,电路中应包含过流保护电路,可以通过电流传感器来监测电流,并在超过设定值时立即切断电源。

2.过温保护:IGBT在超过一定温度时可能会发生热失控,导致器件损坏。

因此,必须安装温度传感器来监测器件的温度,并在超过设定值时采取适当的措施,如降低输入信号或切断电源。

3.过压保护:当IGBT的工作电压超过额定值时,可能会引起击穿,导致器件损坏。

因此,在电路中需要安装过压保护电路,以确保电压不会超过允许的范围。

4.反馈电路:为了确保IGBT的正常工作,需要实时监测其输出电流和电压。

因此,反馈电路可以用来调整控制信号,以保持IGBT在安全范围内工作。

总之,IGBT的驱动电路原理和保护技术是确保IGBT正常工作和延长其寿命的关键。

IGBT的驱动电路原理与保护技术

IGBT的驱动电路原理与保护技术

IGBT的驱动电路原理与保护技术IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种功率MOSFET和普通异质结型二极管的复合封装元件,具有高电压承受能力和高输入阈值电压等特点。

IGBT广泛应用于电力电子领域,如变频器、电力传动系统和电力转换等方面。

为了确保IGBT能正常工作,需要设计合理的驱动电路和保护技术。

IGBT驱动电路的原理是将控制信号加在IGBT的栅极上,控制IGBT的导通和关断。

该电路主要由驱动电源、反馈电路、隔离电路和增益电路组成。

驱动电源:将直流电源或交流电源转换为待驱动的IGBT所需的驱动电压和电流。

常用的驱动电源有三相桥式整流电路和离线开关电源。

其中,三相桥式整流电路通过整流变压器将交流电源转换为直流电源,经由滤波电容后供给驱动电路;离线开关电源利用开关电源电路将交流电源转换为恒定的直流电源,再供给驱动电路。

反馈电路:用于检测IGBT的开关状态以及输出电流等参数信息。

常用的反馈电路有隔离放大器和反馈变压器。

隔离放大器通过光电转换和电隔离将输入信号转换为输出信号,并保证输入与输出之间的电气隔离,以确保安全性和稳定性。

反馈变压器是通过变压器将输出信号与输入信号进行隔离和耦合,达到反馈的目的。

隔离电路:用于隔离驱动电源和IGBT的主回路。

通过隔离电路可以避免驱动电源与主回路之间的相互影响,提高系统的稳定性和安全性。

常用的隔离电路有光耦隔离和磁耦隔离。

光耦隔离通过光电转换将输入信号转换为光信号,再由光耦合输出为等效电流信号,实现了输入与输出之间的电气隔离。

磁耦隔离通过变压器的电磁感应将输入信号耦合到输出端,实现输入与输出之间的电气隔离。

增益电路:用于提升输入信号的电平和电流,以满足IGBT的工作要求。

增益电路可以选择共射极放大器、共基极放大器或共集极放大器等。

对于IGBT来说,常用的增益电路是共射极放大器。

增益电路的设计需要考虑输入输出阻抗的匹配、功率损耗和响应速度等因素。

一种灵活可靠的IGBT驱动电路设计

一种灵活可靠的IGBT驱动电路设计

电气传动2024年第54卷第1期ELECTRIC DRIVE 2024Vol.54No.1摘要:在当今减碳排放背景下,全控型功率器件IGBT 以优异的性能广泛用于各种变流器中,有效可靠的驱动电路对IGBT 的安全工作至关重要,特别是大功率应用场合。

针对大功率IGBT 应用中对驱动电路灵活可靠的要求,设计了一种基于智能集成光耦驱动器ACPL -332J 的IGBT 驱动保护电路,分析了ACPL -332J 的各项参数,并以ACPL -332J 为核心设计了驱动电路。

以英飞凌FF600R12ME4为应用IGBT ,通过双脉冲试验、短路试验验证了设计电路驱动及保护的有效性。

关键词:智能集成光耦驱动器ACPL -332J ;光耦驱动器;驱动保护电路;灵活可靠中图分类号:TM46文献标识码:ADOI :10.19457/j.1001-2095.dqcd25239A Design of Flexible and Reliable IGBT Driver CircuitHAN Song 1,2,YU Zhiqiang 1,2,WANG Mingyue 1,2,YU Hongze 1,2,JIA Pengfei 1,2(1.Tianjin Research Institute of Electric Science Co.,Ltd.,Tianjin 300180,China ;2.National Engineering Research Center for Electrical Transmission ,Tianjin 300180,China )Abstract:Under the background of carbon emission reduction ,fully controlled power device IGBT is widely used in various of converters with its excellent performance ,effective and reliable drive circuit is crucial to the safe operation of IGBT ,especially for high-power applications.Aiming at the requirement of flexible and reliable of IGBT drive circuit in high-power applications ,an IGBT drive and protection circuit based on intelligent integrated optocoupler driver ACPL-332J was designed ,the parameters of ACPL-332J were analyzed ,and the driving circuit was designed with ACPL-332J as the core.With Infineon FF600R12ME4as the application IGBT ,the effectiveness of the designed drive and protect circuit was verified by double pulse test and short circuit test.Key words:intelligent integrated optocoupler driver ACPL-332J ;optocoupler driver ;drive and protect circuit ;flexible and reliable基金项目:天津电气科学研究院有限公司科研基金(YF2023ZL009)作者简介:韩松(1988—),男,硕士研究生,工程师,Email :一种灵活可靠的IGBT 驱动电路设计韩松1,2,于志强1,2,王明玥1,2,于洪泽1,2,贾鹏飞1,2(1.天津电气科学研究院有限公司,天津300180;2.电气传动国家工程研究中心,天津300180)在节能减排的时代背景下,随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT )的制造和应用技术日趋成熟,IGBT 以易于驱动、耐受电应力、热应力高的特点,被广泛应用于中高功率、中低频率变流器中[1]。

IGBT电路工作演示稿解析

IGBT电路工作演示稿解析
IGBT电路
工作原理 电路分析
工作原理
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝 缘栅双极型晶体管,是由GTR(双极型三极管) 和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控 型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET 的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的 优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱 动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速 度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综 合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱 和压降低。非常适合应用于直流电压为600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开 关电源、照明电路、牵引传动等领域。
安全工作区
❖ 安全工作区SOA反映了一个晶体管同时能承受一定电压和电流的能力。 IGBT开通时为正向偏置,其安全工作区称为正向偏置安全工作区简称 FBSOA。 FBSOA于IGBT的导通时间密切关切相关。 FBSOA为矩形方 块。随着导通时间的增加,安全工作区逐渐减小,直流工作时安全工作 最小。这是因为导通时间越长,发热越严重;因而安全工作区越小。
输出 报警
驱动电路 1≦
过电流保护 R 短路保护 控制电源 控制信号 低压保护 检测信号
控制电源
输出 报警
驱动电路 1≦
过电流保护 短路保护 R
控制电源 控制信号 低压保护 检测信号
热敏元件 过热保护 检测温度信号
A B C
M
IPM优势
❖ IPM设有过流和短路保护、欠电压保护、当工作不 正常时,通过驱动电路封锁IGBT的栅极信号同时发 出警报信号;过热保护是通过设置在IPM基板上的 热敏器件检测IGBT芯片温度,当温度超过额定值时, 通过驱动电路栅极信号并报警。
GTR电路分析

IGBT驱动电路原理及保护电路

IGBT驱动电路原理及保护电路

IGBT驱动电路原理及保护电路IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)驱动电路是一种用于驱动IGBT的电路,主要用于控制和保护IGBT。

IGBT是一种高性能功率半导体器件,广泛应用于各种功率电子设备中。

驱动信号发生器产生一个驱动信号,通常是一个脉冲信号,用于控制IGBT的开关状态。

信号放大器将驱动信号放大到足够的电压和电流,以满足IGBT的驱动要求。

保护电路用于监测IGBT的工作状态,并在故障发生时提供保护措施。

电源则为整个驱动电路提供所需的电能。

IGBT驱动电路的保护功能非常重要。

保护电路通常包括过流保护、过温保护、过压保护和短路保护等功能。

过流保护通过监测IGBT的输出电流来避免过大的电流损坏IGBT。

过温保护通过监测IGBT的温度来避免过热导致的损坏。

过压保护通过监测输入电压来避免过大的电压损坏IGBT。

短路保护通过监测IGBT的输出电压和电流来避免短路导致的损坏。

IGBT驱动电路还可以包括其他功能,如电流限制、反馈控制、隔离等。

电流限制功能可以限制IGBT的输出电流,以满足设备的需要。

反馈控制功能可以通过监测输出信号,并将反馈信号送回到驱动信号发生器中,实现对IGBT的精确控制。

隔离功能可以通过光耦等器件实现驱动信号和IGBT之间的电气隔离,提高系统的安全性和可靠性。

总之,IGBT驱动电路是用于驱动和保护IGBT的电路,通过控制IGBT的输入电流和电压来实现对其的开关操作。

保护电路是其重要组成部分,可以提供对IGBT的过流、过温、过压和短路等故障的保护。

IGBT驱动电路还可以包括其他功能,如电流限制、反馈控制和隔离等。

这些功能和保护措施都有助于提高IGBT的性能和可靠性,保护其免受损坏。

三种IGBT驱动电路和保护方法详解

三种IGBT驱动电路和保护方法详解

三种IGBT驱动电路和保护方法详解IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种功率开关器件,具有高压能力和快速开关速度,广泛应用于各类电力电子设备中。

为了保证IGBT的正常工作和延长寿命,需要合理设计驱动电路和采取保护措施。

以下将详细介绍三种常见的IGBT驱动电路和保护方法。

1.全桥驱动电路:全桥驱动电路使用四个驱动器来控制IGBT的开关动作,通过驱动信号的控制确保IGBT的正确触发。

全桥驱动电路的优点是开关速度快、电流能力高、噪音抵抗能力强。

驱动信号的产生可以通过模拟电路或数字电路实现,后者具有更高的可靠性和精准性。

在全桥驱动电路中,还会配备隔离变压器,用于提供与主电源隔离的驱动信号。

保护方法:(1)过温保护:通过测量IGBT芯片的温度,一旦温度超过设定值,即切断IGBT的驱动信号,防止过热损坏。

(2)过流保护:通过监测IGBT输入电流,当电流超过额定值时,切断IGBT的驱动信号,避免损坏。

(3)过压保护:检测IGBT的输入电压,当电压超过设定值时,中断驱动信号,以防止损坏。

(4)过电压保护:通过监测IGBT的输出电压,当电压异常升高时,关闭IGBT的驱动信号,避免对后续电路造成损害。

(5)失控保护:当IGBT因为故障或其他原因丧失了晶体管功能时,立即中断其驱动信号,以保护设备安全。

2.半桥驱动电路:半桥驱动电路仅使用两个驱动器来控制一个IGBT的开关动作。

相比于全桥驱动电路,半桥驱动电路简化了驱动电路的设计,成本更低。

但由于只有单个驱动器来控制IGBT,因此其驱动能力和噪音抵抗能力相对较弱。

保护方法:半桥驱动电路的保护方法与全桥驱动电路类似,包括过温保护、过流保护、过压保护、过电压保护和失控保护等。

可以将这些保护方法集成在半桥驱动电路中,一旦触发保护条件,即切断驱动信号,以保护IGBT和其他电路设备。

3.隔离式驱动电路:隔离式驱动电路通过隔离变压器将主电源与IGBT的驱动信号分隔开,能够提高系统的稳定性和安全性。

IGBT栅极驱动电路的特性分析和应用

IGBT栅极驱动电路的特性分析和应用

IGBT栅极驱动电路的特性分析和应用IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)栅极驱动电路是一种用于控制IGBT的电路,它的作用是提供适当的电压和电流来触发和控制IGBT的导通和关断。

IGBT是一种高压、高电流开关器件,广泛用于各种领域的电力电子应用中,如工业驱动、交流电动机控制、逆变器和电力转换等。

1.兼容性:IGBT栅极驱动电路能够兼容各种控制信号,包括模拟和数字输入信号,因此可以适应不同的控制系统和接口。

2.速度:IGBT栅极驱动电路具有快速的响应速度,能够实现IGBT的快速开关和损耗最小化。

3.保护功能:IGBT栅极驱动电路通常具有过电压、过电流和短路保护功能,以防止IGBT被损坏。

4.隔离性:IGBT栅极驱动电路通常具有电气隔离功能,可以防止高压和高电流的反馈信号对控制系统造成损坏。

5.驱动能力:IGBT栅极驱动电路能够提供足够的电流和电压来驱动IGBT的栅极,确保IGBT能够正常工作。

1.工业驱动:IGBT栅极驱动电路广泛应用于工业驱动系统中,如电动机控制、变频器和软启动器等。

它们能够提供可靠的IGBT控制,确保电机系统的高效运行和可靠性。

2.电力转换:IGBT栅极驱动电路常被用于各种电力转换器,如逆变器、换流器、交流到直流变换器等。

通过控制IGBT的导通和关断,实现对输入电源的有效转换和调整。

3.新能源应用:IGBT栅极驱动电路在新能源领域的应用日益增多,如太阳能逆变器、风力发电系统和电动汽车充电器等。

它们能够提供高效的能量转换和稳定的电源输出。

4.高压应用:IGBT栅极驱动电路适用于各种高压应用,如高压直流传输、电力系统稳定和电网电压调节等。

通过控制IGBT的导通和关断,确保高压系统的稳定性和安全性。

总结起来,IGBT栅极驱动电路具有兼容性、速度、保护功能、隔离性和驱动能力等特点,广泛应用于工业驱动、电力转换和新能源等领域。

它们能够提供可靠的IGBT控制,确保系统稳定和高效工作。

IGBT驱动电路设计

IGBT驱动电路设计

3.控制电路设计3.1控制电路原理图及分析图3-1 IGBT驱动电路原理图本系统中对逆变部分的控制采用以51单片机为核心的数字控制方式,由51单片机产生的PWM信号控制IGBT的导通与关断,但是51单片机输出的电压和电流较小,不满足驱动IGBT的最小要求,因此需要专门的IGBT驱动电路。

IGBT的驱动电路如下图所示。

单片机从PWM1引脚发出PWM信号,输入TLP250,然后,TLP250从G1和E1输出IGBT的驱动信号,G1和E1分别接到IGBT的栅极和发射极。

为了使IGBT可以加速关断速度,使系统运行更加可靠,当IGBT关断时,使栅极和发射极之间为负电压。

在电路中,采用6V的稳压管2CW7C,供电电压为15V。

当前端输入导通时,栅极和发射极之间产生9V电压,驱动IGBT导通;当前端输入关断时,栅极和发射极之间产生负6V的电压,加快了IGBT的关断,保证了系统的可靠运行。

3.2 驱动电路设计(1)光耦隔离的选型在本设计中,IGBT的驱动采用了东芝公司的TLP250芯片。

TLP250前端最小导通电流为5mA,供电电压为10—35V,输出电流可达1.5A,隔离电压可达2500V,额定工作频率为25KHZ。

并且外围电路简单,工作稳定可靠。

TLP250是8脚DIP封装,适用于栅极驱动的IGBT管和大功率MOSFET管•输入阈值电流: IF=5mA(最大)•电源电流(ICC) : 11mA(最大)•电源电压(VCC): 10~35V•输出电流(IO): ±2.0A(最大)•开关转换时间(tpLH/tpHL) : 0.5µs(最大)•隔离电压: 2500Vrms图3-2 管脚排列(俯视图)1:空置5:地2:正极6:电压输出3:负极7:电压输出4:空置8:电源注:用一个0.1µF陶瓷电容应该连接在8脚和5脚之间来获得稳定的放大增益。

. 错误的走线(绕线)可能会削弱开关的性能。

电容和耦合器之间的总长度不能超过1cm。

IGBT驱动电路设计

IGBT驱动电路设计

IGBT驱动电路设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:一种IGBT驱动电路的设计IGBT的概念是20世纪80年代初期提出的。

IGBT具有复杂的集成结构,它的工作频率可以远高于双极晶体管。

IGBT已经成为功率半导体器件的主流。

在10~100 kHz的中高压大电流的范围内得到广泛应用。

IGBT进一步简化了功率器件的驱动电路和减小驱动功率。

1 IGBT的工作特性。

IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的。

当栅极施以正电压时,MOSFET内形成沟道,并为PNP晶体管提供基极电流,从而使IGBT导通。

此时从N+区注入到N-区的空穴(少子)对N-区进行电导调制,减小Ⅳ区的电阻R dr ,使阻断电压高的IGBT也具有低的通态压降。

当栅极上施以负电压时。

MOSFET内的沟道消失,PNP晶体管的基极电流被切断,IGBT即被关断。

在IGBT导通之后。

若将栅极电压突然降至零,则沟道消失,通过沟道的电子电流为零,使集电极电流有所下降,但由于N-区中注入了大量的电子和空穴对,因而集电极电流不会马上为零,而出现一个拖尾时间。

2 驱动电路的设计2.1 IGBT器件型号选择1)IGBT承受的正反向峰值电压考虑到2-2.5倍的安全系数,可选IGBT的电压为1 200 V。

2)IGBT导通时承受的峰值电流。

额定电流按380 V供电电压、额定功率30 kVA容量算。

选用的IGBT型号为SEMIKRON公司的SKM400GA128D。

2.2 IGBT驱动电路的设计要求对于大功率IGBT,选择驱动电路基于以下的参数要求:器件关断偏置、门极电荷、耐固性和电源情况等。

门极电路的正偏压VGE负偏压-VGE和门极电阻RG的大小,对IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路能力以及dv/dt电流等参数有不同程度的影响。

门极驱动条件与器件特性的关系见表1。

IGBT驱动电路设计原理接线图

IGBT驱动电路设计原理接线图

IGBT驱动电路设计原理接线图IGBT驱动电路设计原理接线图作者:德意志⼯业时间:2015-04-13 11:11IGBT驱动电路的作⽤IGBT驱动电路的作⽤是驱动IGBT模块以能让其正常⼯作,同时对IGBT模块进⾏保护。

IGBT 驱动电路的作⽤对整个IGBT构成的系统来说⾄关重要。

IGBT是电路的核⼼器件,它可在⾼压下导通,并在⼤电流下关断,在硬开关桥式电路中,功率器件IGBT能否正确可靠地使⽤起着⾄关重要的作⽤。

驱动电路就是将控制电路输出的PWM信号进⾏功率放⼤,以满⾜驱动IGBT的要求,驱动电路设计的是否合理直接关系到IGBT的安全、可靠使⽤。

IGBT驱动电路还为IGBT器件提供门极过压、短路保护、过流保护、过温保护、Vce过压保护(有源钳位)、门极⽋压保护,didt保护(短路过流保护的⼀种)。

IGBT驱动电路的设计1. 设计IGBT驱动电路需要考虑的性能参数1)IGBT在电路中承受的正反向峰值电压,可以由下⾯的公式导出:设计驱动电路时需要考虑到2-2.5倍的安全系数,可选IGBT的电压为1200V。

2)在电路中IGBT导通时需要承受的峰值电流,可以由下⾯的公式导出:2.IGBT驱动器的选择在实际电路中,栅极电阻的选择要考虑开关速度的要求和损耗的⼤⼩。

栅极电阻也不是越⼩越好,当栅极电阻很⼩时,IGBT的CE间电压尖峰过⼤栅极电阻很⼤时,⼜会增⼤开关损耗。

所以,选择IGBT驱动器时要在尖峰电压能够承受的范围内适当减⼩栅极电阻。

由于电路中的杂散电感会引起开关状态下电压和电流的尖峰和振铃,在实际的驱动电路中,连线要尽量短,并且驱动电路和吸收电路应布置在同⼀个PCB板上,同时在靠近IGBT的GE间加双向稳压管,以箝位引起的耦合到栅极的电压尖峰。

对于⼤功率IGBT,设计和选择驱动基于以下的参数要求:器件关断偏置、门极电荷、耐固性和电源情况等。

门极电路的正偏压VGE负偏压-VGE和门极电阻RG的⼤⼩,对IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路能⼒以及dv/dt电流等参数有不同程度的影响。

igbt驱动电路原理

igbt驱动电路原理

igbt驱动电路原理IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种常用的功率半导体器件,它结合了MOSFET的高输入电阻和GTR的大电流驱动能力,因此在现代电力电子领域得到了广泛的应用。

IGBT驱动电路是控制IGBT开关的重要组成部分,它的设计原理和工作特性对于整个电路的稳定性和性能有着重要的影响。

首先,IGBT驱动电路的原理是将控制信号转换成适合IGBT输入的电压和电流信号,从而实现对IGBT的精确控制。

在IGBT工作过程中,需要将其导通和关断,而这就需要通过驱动电路提供相应的电压和电流信号来控制IGBT的通断状态。

因此,IGBT驱动电路的设计需要考虑到IGBT的工作特性和参数,以确保驱动电路能够稳定可靠地控制IGBT的开关操作。

其次,IGBT驱动电路的设计需要考虑到IGBT的输入电容和输入电流的要求。

IGBT的输入电容较大,需要较大的电流来充放电,因此驱动电路需要具有较强的驱动能力,以确保在IGBT开关时能够提供足够的电流来充放电IGBT的输入电容。

同时,由于IGBT的输入电流较大,驱动电路需要具有足够的输出电流能力,以确保在IGBT开关时能够提供足够的电流来驱动IGBT的输入。

另外,IGBT驱动电路的设计还需要考虑到IGBT的工作频率和工作环境的影响。

IGBT的工作频率较高时,驱动电路需要具有较快的响应速度和较短的上升和下降时间,以确保能够及时有效地控制IGBT的开关操作。

同时,工作环境的温度和湿度等因素也会对驱动电路的稳定性和可靠性产生影响,因此驱动电路的设计需要考虑到这些因素,以确保在不同的工作环境下都能够正常工作。

综上所述,IGBT驱动电路的设计原理涉及到对IGBT的工作特性和参数的深入了解,以及对驱动电路的稳定性、可靠性和适应性的考虑。

只有在充分考虑到这些因素的基础上,才能设计出性能优良的IGBT驱动电路,从而确保整个电路的稳定性和性能。

因此,在实际工程中,需要根据具体的应用需求和工作环境的特点,结合IGBT的工作特性和参数,进行合理的驱动电路设计,以实现对IGBT 的精确控制和高效运行。

各种IGBT驱动电路

各种IGBT驱动电路

各种IGBT驱动电路
本文将讨论IGBT驱动电路,包括不同型号和公司的驱动
电路,以及一些具体应用的电路原理图和性能分析。

在三相逆变器中,IGBT的驱动电路有多种分析控制方式,需要根据具体应用场景进行选择。

某新型大功率三相半桥加热IGBT驱动电路的电路图如下,通过缓冲电路来保护IGBT,提高其使用寿命。

集成电路TLP250可以构成驱动器电路,适用于IGBT应
用电路。

而电磁炉IGBT管驱动单元电路的工作原理则需要具
体分析。

除了选型和原理的考虑,IGBT驱动电路的保护和性能也
需要进行设计和分析。

以下是一些适合不同应用场景的IGBT
驱动电路图。

FF20可控硅整流桥IGBT驱动电路
适合感应加热电源的IGBT驱动电路
用于有源电力滤波器的IGBT驱动电路图
总之,IGBT驱动电路的设计和选择需要根据具体应用场景进行考虑,同时保护和性能的分析也是必要的。

IGBT驱动电路的设计周豪

IGBT驱动电路的设计周豪

IGBT驱动电路的设计周豪IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是一种高性能功率半导体器件,广泛应用于交流电机驱动、逆变器、变频器等领域。

IGBT驱动电路是将控制信号转换为IGBT控制信号的关键部分,其设计对于整个功率电子系统的性能和稳定性至关重要。

本文将介绍IGBT驱动电路的设计过程,并讨论一些常见的设计考虑因素。

首先,要考虑到IGBT的特性和工作原理。

IGBT是一种三端器件,其中包含栅极、集电极和发射极。

通过在栅极上施加适当的控制信号,可以控制IGBT的导通和关断。

因此,驱动电路的主要任务是为IGBT提供适当的控制信号,确保其在工作区域内可靠地开关。

在设计IGBT驱动电路时,需要考虑以下几个关键因素:1.电压和电流要求:根据实际应用中IGBT的电压和电流要求,选择适当的驱动电路。

通常情况下,需要提供足够的电压和电流来确保IGBT的正常工作。

2.延迟时间:驱动电路的响应时间必须小于IGBT的开关时间,以确保IGBT在需要时能够迅速响应。

3.抗干扰性能:考虑到工业环境中的各种干扰源,驱动电路必须具有良好的抗干扰性能,以确保IGBT的稳定性和可靠性。

4.安全保护:为了防止过电压、过电流和短路等故障对IGBT的损坏,驱动电路应该设计相应的安全保护功能。

在设计IGBT驱动电路时,通常采用光耦隔离技术。

光耦隔离器件包括发光二极管和光电晶体管,通过光学耦合实现输入和输出电路的电气隔离。

这种技术可以有效地隔离高压和低压电路,提高系统的安全性和可靠性。

一个基本的IGBT驱动电路通常包括输入端、隔离器件、输出端和控制电路。

输入端接收外部控制信号,经过隔离器件隔离后,输出端通过控制电路生成适当的IGBT驱动信号。

在实际设计中,还需要考虑布局、散热和线路抗干扰等因素。

总的来说,设计IGBT驱动电路需要对IGBT的特性和工作原理有深入的了解,同时考虑到电压、电流、延迟时间、抗干扰性能和安全保护等因素。

采用光耦隔离技术可以提高系统的可靠性和稳定性。

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目录1 引言 (1)2 IGBT驱动电路 (1)2.1IGBT简介 (1)2.2 IGBT驱动电路选择 (2)2.3 驱动电路设计方案比较 (3)3 主电路设计 (5)3.1 主电路方案 (5)3.2 工作原理 (5)3.2.1 降压斩波电路主电路基本原理 (5)4 控制电路设计 (6)4.1 控制电路方案选择 (6)4.2 工作原理 (7)4.3 控制芯片介绍 (8)5 MATLAB仿真 (11)6 课程设计总结 (12)7 参考文献 (13)8 致谢 (13)1 引言随着电力电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多。

电子设备的小型化和低成本化使电源向轻,薄,小和高效率方向发展。

开关电源因其体积小,重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。

伴随着人们对开关电源的进一步升级,低电压,大电流和高效率的开关电源成为研究趋势。

开关电源分为AC/DC和DC/DC,其中DC/DC 变换已实现模块化,其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。

DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波电路主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。

IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路,是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路,用于直流到直流的降压变换。

IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。

它既有MOSFET易驱动的特点,又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。

其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常工作于几十千赫兹频率范围内,故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动,电压、电流容量大的优点。

IGBT降压斩波电路由于易驱动,电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景,也由于开关电源向低电压,大电流和高效率发展的趋势,促进了IGBT降压斩波电路的发展。

高频开关稳压电源已广泛运用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源,通信电源、通信电源、逆变电源、计算机电源等。

它能把电网提供的强电和粗电,它是现代电子设备重要的“心脏供血系统”。

BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种,BUCK变换器又称降压变换器,是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器,即输出电压低于输入电压,由于其具有优越的变压功能,因此可以直接用于需要直接降压的地方。

2 IGBT驱动电路2.I IGBT简介IGBT 是三端器件,具有栅极G,集电极 C和发射极 E。

它是个场控器件,通断由栅射极电压 Uge决定。

Uge 大于开启电压Uge(th)时,MOSFET内形成沟道,为晶体管提供基极电流,IGBT 导通。

通态时电导调制效应使电阻 R减小,使通态压降减小。

当栅射极间施加反压或不加信号时,MOSFET 内的沟道消失,晶体管的基极电流被切断,IGBT 关断。

一般IGBT的开启电压Uge(th)在 25度时为2~6V左右,而实际一般驱动电压取15~20V,且关断时施加一定幅值的负驱动电压,有利于减小关断时间和关断损耗。

在栅极串入一只低值电阻有利于减小寄生振荡,该电阻值应随被驱动器件电流定额值的增大而减小。

图2.1 IGBT基本结构2.2 IGBT驱动电路选择IGBT的门极驱动条件密切地关系到他的静态和动态特性。

门极电路的正偏压uGS、负偏压-uGS和门极电阻RG的大小,对IGBT的通态电压、开关、开关损耗、承受短路能力及du/dt电流等参数有不同程度的影响。

其中门极正电压uGS 的变化对IGBT的开通特性,负载短路能力和duGS/dt电流有较大的影响,而门极负偏压对关断特性的影响较大。

同时,门极电路设计中也必须注意开通特性,负载短路能力和由duGS/dt电流引起的误触发等问题。

根据上述分析,对IGBT 驱动电路提出以下要求和条件:(1)由于是容性输出输出阻抗;因此IBGT对门极电荷集聚很敏感,驱动电路必须可靠,要保证有一条低阻抗的放电回路。

(2)用低内阻的驱动源对门极电容充放电,以保证门及控制电压uGS有足够陡峭的前、后沿,使IGBT的开关损耗尽量小。

另外,IGBT开通后,门极驱动源应提供足够的功率,使IGBT不至退出饱和而损坏。

(3)门极电路中的正偏压应为+12~+15V;负偏压应为-2V~-10V。

(4)IGBT 驱动电路中的电阻RG对工作性能有较大的影响,RG较大,有利于抑制IGBT 的电流上升率及电压上升率,但会增加IGBT 的开关时间和开关损耗;RG较小,会引起电流上升率增大,使IGBT 误导通或损坏。

RG的具体数据与驱动电路的结构及IGBT 的容量有关,一般在几欧~几十欧,小容量的IGBT 其RG 值较大。

(5)驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对IGBT 的自保护功能。

IGBT 的控制、驱动及保护电路等应与其高速开关特性相匹配,另外,在未采取适当的防静电措施情况下,IGBT的G~E极之间不能为开路。

2.3 驱动电路设计方案比较一个理想的IGBT驱动器应具有以下基本驱动性能:(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的栅源特性显非线性电容性质,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,在集射电流一定的情况下,Vge越高,Vce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。

但是,Vge并非越高越好,Vge 过大,负载短路时Ic增大,IL.BT能承受短路电流的时间减少,对安全不利,一旦发生过流或短路,栅压越高,则电流幅值越高,IGBT损坏的可能性就越大。

因此,在有短路程的设备中Vge应选小些,一般选12~15V。

(3)在关断过程中,为尽快抽取PNP管中的存储电荷,能向IGBT提供足够的反向栅压。

考虑到在IGBT关断期间,由于电路中其他部分的工作,会在栅极电路中产生一些高频振荡信号,这些信号轻则会使本该截止的IGBT 处于微通状态,增加管子的功耗,重则将使裂变电路处于短路直通状态,因此,最好给应处于截止状态的IGBT加一反向栅压(5~15V),使IGBT在栅极出现开关噪声时仍能可靠截止。

(4)有足够的输入输出电隔离能力。

在许多设备中,IGBT与工频电网有直接电联系,而控制电路一般不希望如此。

另外,许多电路中的IGBT的工作电位差别很大,也不允许控制电路与其直接藕合。

因此驱动器具有电隔离能力可以保证设备的正常工作,也有利于维修调试人员的人身安全。

但这种电隔离不应影响驱动信号的正常传输。

(5)具有栅压限幅电路,保护栅极不被击穿。

IGBT栅极极限电压一般为±20V,驱动信号超出此范围就可能破坏栅极。

(6)输入输出信号传输无延时。

这不仅能够减少系统响应滞后,而且能提高保护的快速性。

(7)大电感负载下,IGBT的开关时间不能过分短,以限制di/dt所形成的尖峰电压,保证IGBT的安全。

针对以上几个要求,对驱动电路进行以下设计。

针对驱动电路的隔离方式,采用光电耦合式驱动电路比较方便,该电路双侧都有源。

其提供的脉冲宽度不受限制,较易检测IGBT的电压和电流的状态,对外送出过流信号。

另外它使用比较方便,稳定性比较好。

但是它需要较多的工作电源,其对脉冲信号有1us的时间滞后,不适应于某些要求比较高的场合。

对于光电耦合式驱动电路可以用EXB841驱动芯片来实现也可以直接用光耦电路进行主电路与控制电路隔离,再把驱动信号加一级推挽电路进行放大使得驱动信号足以驱动IGBT管。

如图2:R Em图2.3 驱动电路如图2所示,IGBT 降压斩波电路的驱动电路提供电气隔离环节。

一般电气隔离采用光隔离或磁隔离。

光隔离一般采用光耦合器,光耦合器由发光二极管和光敏晶体管组成,封装在一个外壳内。

本电路中采用的隔离方法是,先加一级光耦隔离,再加一级推挽电路进行放大。

采用的光耦是TLP521-1。

为得到最佳的波形,在调试的过程中对光耦两端的电阻要进行合理的搭配。

原理:控制电路所输出的信号通过TLP521-1光耦合器实现电气隔离,再经过推挽电路进行放大,从而把输出的控制信号放大。

3主电路设计3.1 主电路方案根据所选课题设计要求设计一个降压斩波电路,可运用电力电子开关来控制电路的通断即改变占空比,从而获得我们所想要的电压。

这就可以根据所学的buck 降压电路作为主电路,这个方案是较为简单的方案,直接进行直直变换简化了电路结构。

而另一种方案是先把直流变交流降压,再把交流变直流,这种方案把本该简单的电路复杂化,不可取。

至于开关的选择,选用比较熟悉的全控型的IGBT 管,而不选半控型的晶闸管,因为IGBT 控制较为简单,且它既具有输入阻抗高、开关速度快、驱动电路简单等特点,又用通态压降小、耐压高、电流大等优点。

3.2 工作原理3.2.1 降压斩波电路主电路基本原理降压斩波电路电路的原理图如图1所示,图3.2.1降压斩波电路主电路此电路使用一个全控型器件V ,图中为IGBT ,若采用晶闸管,需设置使晶闸管关断的辅助电路。

并设置了续流二极管VD ,在V 关断时给负载中电感电流提供通道。

主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等,后两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中Em 所示。

工作原理:当t=0时刻驱动V 导通,电源E 向负载供电,负载电压uo=E ,负载电流io 按指数曲线上升。

当 t=t1时控制V 关断,二极管VD 续流,负载电压uo 近似为零,负载电流呈指数曲线下降,通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。

此电路的基本数量关系为:(1)电流连续时负载电压的平均值为 (1-1)式中,ton 为V 处于通态的时间,t off 为V 处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空比,简称占空比或导通比。

负载电流平均值为(1-2) (2)电流断续时,负载电压u 0平均值会被抬高,一般不希望出现电流断续的情况。

根据设计要求所给数据直流电源E=150V ,R=10Ω,L 值极大,反电势E M =30V ,周期T=50μs,t on =10μs,代入(1-1)和(1-2)计算得U o =30V ,I o =0A 。

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