multisim設(shè)計12V-5V開關(guān)電源電路及設(shè)計分析(含仿真)總體設(shè)計方案：2.1.1:PWM調(diào)制脈寬調(diào)制技術(shù)是通過對逆變電路開關(guān)的通斷控制來實現(xiàn)對模擬電路的控制的。脈寬調(diào)制技術(shù)的輸出波形是一系列大小相等的脈沖，用于替代所需要的波形，以正弦波為例，也就是使這一系列脈沖的等值電壓為正弦波，并且輸出脈沖盡量平滑且具有較少的低次諧波。根據(jù)不同的需求，可以對各脈沖的寬度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以改變輸出電壓或輸出頻率等值，進(jìn)而達(dá)到對模擬電路的控制。2.1.2:PFM調(diào)制當(dāng)輸出直流電壓超過額定值時，反饋控制電路在保證調(diào)整管的導(dǎo)通時間不變的情況下，自動的改變調(diào)整管的開關(guān)頻率，從而改變電壓的占空比，使輸出直流電壓穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)，這種方案稱為脈沖頻率調(diào)制整，簡稱PFM型開關(guān)電源，其反饋電路為脈沖頻率調(diào)整電路。2.2：PFM調(diào)制下的兩種方案：2.2.1：自激式自激式變壓器開關(guān)電源，是指當(dāng)變壓器的初級線圈正在被直流脈沖激勵時，變壓器的次級線圈正好有功率輸出。如圖是自激式變壓器開關(guān)電源的簡單工作原理圖，其中V1為輸入電壓，S1A是控制開關(guān)，T1是開關(guān)變壓器，L1是儲能濾波電感，C1是儲能濾波電容，D2續(xù)流二極管，D3削反峰二極管，R1負(fù)載電阻。
標(biāo)簽： multisim 開關(guān)電源
上傳時間： 2022-02-25
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隨著材料技術(shù)以及開關(guān)電源技術(shù)的進(jìn)步，照明領(lǐng)域開啟了新的時代。IFD照明作為第四代光源具有節(jié)能、環(huán)保、高效、長壽命的特點(diǎn)，其正在逐步替代傳統(tǒng)白熾燈作為LED燈具的核心部分，LED驅(qū)動電源一直是國內(nèi)外集成電路設(shè)計公司重點(diǎn)研究的領(lǐng)域。LED燈具應(yīng)用于家庭中小功率照明場合時，用戶希望其電源具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低、性能穩(wěn)定、效率高、安全性高的優(yōu)點(diǎn)，而市場上現(xiàn)階段能滿足這一特點(diǎn)的ACDC型LED驅(qū)動電源不多，因此該類型驅(qū)動電源也成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)本文主要任務(wù)是根據(jù)項目要求對ACDC型LED恒流驅(qū)動驅(qū)動電源模型進(jìn)行分析，然后利用 SIMetrix軟件對模型進(jìn)行建模與仿真，通過對驅(qū)動電源模型的研究促進(jìn)集成電路設(shè)計人員對恒流驅(qū)動電源工作原理的理解進(jìn)而加快產(chǎn)品研發(fā)速度以及提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在建模過程中，首先通過分析和總結(jié)不同的恒流控制方式及電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確定驅(qū)動電源模型采用的控制方式為單閉環(huán)峰值電流控制模式，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然后通過對不同狀態(tài)下驅(qū)動電源的邏輯分析，設(shè)計驅(qū)動電源的邏輯和功能電路結(jié)構(gòu)。針對當(dāng)前眾多電力電子軟件在電子電路建模方面存在的弊端，如仿真收斂性差仿真速度慢、占用系統(tǒng)資源等，本文選用 SIMetrix軟件對驅(qū)動電源進(jìn)行建模仿真，該軟件可以很好地克服其他軟件在仿真收斂性、仿真速度以及占用系統(tǒng)資源等方面的缺點(diǎn)。仿真結(jié)果表明驅(qū)動電源模型正確。最后，設(shè)計基于該驅(qū)動模型流片樣品的驅(qū)動電源測試電路，并搭建測試平臺。對驅(qū)動電源進(jìn)行的相關(guān)性能測試，測試結(jié)果表明驅(qū)動電源的負(fù)載電流控制精度可達(dá)5%，其實測最大效率可達(dá)782%，不同故障狀態(tài)下的功能測試結(jié)果表明電源能準(zhǔn)確啟動保護(hù)。因此，根據(jù)測試數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以看出該驅(qū)動電源在恒流特性、保護(hù)功能及效率都滿足設(shè)計要求，同時通過仿真結(jié)果與測試結(jié)果的對比分析，也進(jìn)一步驗證了模型的正確性關(guān)健詞：LED恒流驅(qū)動拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)邏輯分析 SIMetrix建模斷續(xù)模式
上傳時間： 2022-03-16
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本文介紹了一種基于低負(fù)載系數(shù)采樣電阻的、可用于電感負(fù)載的精密可調(diào)恒流源的設(shè)計方案文章首先分析了恒流源基本原理與串聯(lián)負(fù)反饋式恒流源電路，論述了影響恒流源穩(wěn)度的主要因索以及誤差分配原則，然后介紹了可用于電感負(fù)載的可調(diào)精密恒流源的基本框架，主要包括：低負(fù)荷系數(shù)采樣電阻以及基準(zhǔn)電壓模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、主電源模塊、調(diào)整管壓降反饋電路、保護(hù)與補(bǔ)償電路電源管理電路以及電流測試電路。該設(shè)計主要完成了以下工作：第一，制成了可以輸出0-10V之間任意電壓值的高精度電壓基準(zhǔn)模，短時間內(nèi)輸出電壓的相對標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)234×10，電壓穩(wěn)定度（時間漂移）為34×10Vh。將其作為恒流源的電壓參考源，最終實現(xiàn)了0-1A可調(diào)功能。第二，完成了19低負(fù)荷系數(shù)采樣電阻的測試與制作，通過實驗測得其負(fù)載系數(shù)為3.58×10°gW溫度系數(shù)為034ppm℃，長期穩(wěn)定性為±048pm30h第三，通過設(shè)計感性負(fù)載補(bǔ)償電路、調(diào)整電路結(jié)構(gòu)、調(diào)整控制算法，最終使恒流源適用于感性負(fù)載。第四，設(shè)計了主電源控制方法，實現(xiàn)了恒流源的自動調(diào)節(jié)，最終使得本設(shè)計在輸出0-1A之間任何電流攜帶300W以下任何負(fù)載都能保證同樣的精度，第五，設(shè)計了調(diào)整管壓降反饋電路，單片機(jī)通過視管管制比電傾出電，實取了詞整管底降的自動，解塊了由于負(fù)載變化引起的調(diào)整管漏源電流下降所導(dǎo)致的電流漂移。最終的測試結(jié)果表明，正常工作時設(shè)備的輸出1A電流相對標(biāo)準(zhǔn)差為297×103，電流穩(wěn)定度（時間漂移）為-3.6×10730min，可調(diào)恒流源的微分非線性為0.59SB，最大負(fù)載能力300W，輸出阻抗120MQ關(guān)鍵詞可調(diào)恒流源感性負(fù)載高穩(wěn)定性電壓基準(zhǔn)
標(biāo)簽： 恒流源
上傳時間： 2022-04-02
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隨著軟開關(guān)技術(shù)和并聯(lián)均流技術(shù)的發(fā)展，高性能的大功率高頻開關(guān)電源的研究與開發(fā)已成為電力電子領(lǐng)域的重要研究方向。針對大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對高效率的開關(guān)電源主電路結(jié)構(gòu)和并聯(lián)均流控制技術(shù)進(jìn)行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機(jī)車智能控制充電機(jī)系統(tǒng)。交流傳動電力機(jī)車對其所用的大功率蓄電池充電機(jī)的工作效率要求達(dá)到90%以上，這是采用硬開關(guān)技術(shù)的開關(guān)電源難以達(dá)到的。根據(jù)這種開關(guān)電源功率大、效率要求高的特點(diǎn)，充電機(jī)主電路采用了LLC諧振全橋電路的結(jié)構(gòu)。選取諧振元件參數(shù)是設(shè)計LLC諧振全橋電路的重點(diǎn)和難點(diǎn)，本文通過建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細(xì)分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計方法。本充電機(jī)最大輸出電流為150A，為此設(shè)計采用了5個30A電源模塊并聯(lián)供電的模式。論文依據(jù)設(shè)計要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數(shù)，利用 SABER仿真驗證了參數(shù)的正確性：并完成了整個電源模塊主電路其它器件的參數(shù)選擇；控制電路采用通用PWM調(diào)制芯片SG2525實現(xiàn)PFM調(diào)頻控制。實現(xiàn)了電源模塊的高頻ZVS（零電壓開關(guān)）軟開關(guān)，有效地提高了電源模塊的轉(zhuǎn)換效率，減小了單模塊的體積。通過對幾種常用的負(fù)載均流方法進(jìn)行研究和電路分析，根據(jù)主從均流控制的特點(diǎn)，采用CAN總線實現(xiàn)主從均流法，數(shù)字均流的采用提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；設(shè)計了監(jiān)控模塊對各電源模塊和整體輸出進(jìn)行監(jiān)控；通過CAN總線接口和人機(jī)接口的設(shè)計，提高了電源系統(tǒng)的智能化和可操作性。實現(xiàn)了多個電源模塊并聯(lián)供電的模式最后給出了電源模塊的實驗結(jié)果和電源系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的測量數(shù)據(jù)，實驗證明了理論分析的正確性和設(shè)計方法的合理性。
標(biāo)簽： llc 開關(guān)電源
上傳時間： 2022-04-04
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無論是不控整流電路，還是相控整流電路，功率因數(shù)低都是難以克服的缺點(diǎn).PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，本文以《電力電子技術(shù) 教材為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了單相電壓型橋式PWM整流電路的工作原理和四種工作模式.通過對PWM整流電路進(jìn)行控制，選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ髂Ｊ胶凸ぷ鲿r間間隔，交流側(cè)的電流可以按規(guī)定目標(biāo)變化，使得能量在交流側(cè)和直流側(cè)實現(xiàn)雙向流動，且交流側(cè)電流非常接近正弦波，和交流側(cè)電壓同相位，可使變流裝墨獲得較高的功率因數(shù).：PWM整流電路：功率因數(shù)：交流側(cè)：直流側(cè)傳統(tǒng)的整流電路中，晶閘管相控整流電路的輸入電流滯后于電壓，其滯后角隨著觸發(fā)角的增大而增大，位移因數(shù)也隨之降低。同時輸入中諧波分量也相當(dāng)大、因此功率因數(shù)很低。而二極管不控整流電路雖然位移因數(shù)接近于1，但輸入電流中諧波分量很大，功率因數(shù)也較低。PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，它能在不同程度上解決傳統(tǒng)整流電路存在的問題。把逆變電路中的SPWM控制技術(shù)用于整流電路，就形成了PWM整流電路。通過對PWM整流電路進(jìn)行控制，使其輸入電流非常接近正弦波，且和輸入電壓同相位，則功率因數(shù)近似為1。因此，PWM整流電路也稱單位功率因數(shù)變流器。
上傳時間： 2022-06-20
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摘要：對幾種三相逆變器中常用的IGBT驅(qū)動專用集成電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對TLP250，EXB系列和M579系列進(jìn)行了深入的討論，給出了它們的電氣特性參數(shù)和內(nèi)部功能方框圖，還給出了它們的典型應(yīng)用電路。討論了它們的使用要點(diǎn)及注意事項，對每種驅(qū)動芯片進(jìn)行了IGBT的驅(qū)動實驗，通過有關(guān)的波形驗證了它們的特點(diǎn)，最后得出結(jié)論：IGBT驅(qū)動集成電路的發(fā)展趨勢是集過流保護(hù)、驅(qū)動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強(qiáng)抗干擾能力等于一體的復(fù)合型電路。關(guān)鍵詞：絕緣柵雙極晶體管：集成電路；過流保護(hù)1前言電力電子變換技術(shù)的發(fā)展，使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發(fā)展.20世紀(jì)80年代，為了給高電壓應(yīng)用環(huán)境提供一種高輸入阻抗的器件，有人提出了絕緣門極雙極型品體管（IGBT）[1].在IGBT中，用一個MoS門極區(qū)來控制寬基區(qū)的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸，這藏產(chǎn)生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優(yōu)越通態(tài)特性相結(jié)合的非常誘人的器件，它具有控制功率小、開關(guān)速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源（UPS）和交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計中，它是日前最為常見的一種器件。
上傳時間： 2022-06-21
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摘要：為解決絕緣柵雙極性品體管（ICET）在實際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的過流擊穿問題，在分析了ICET過流特性和過流檢測方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)過流時IGBT集電極電流的大小分別設(shè)計了過載保護(hù)電路和短路保護(hù)電路。過載保護(hù)電路在檢測到過載時立即關(guān)斷ICBT.根據(jù)不同的過載保護(hù)要求可實現(xiàn)持續(xù)封鎖、固定時間封鎖及單周期封鎖ICBT的驅(qū)動信號；短路保護(hù)電路通過檢測IGBT通態(tài)壓降判別短路故障，利用降柵壓、軟關(guān)斷和降頓綜合保護(hù)技術(shù)降低短路電流并安全關(guān)斷IGBT，詳細(xì)闡述了保護(hù)電路的保護(hù)機(jī)制及電路原理，最后對設(shè)計的所有保護(hù)電路進(jìn)行了對應(yīng)的過流保護(hù)測試，給出了測試波形圖。試驗結(jié)果表明，IGBT保護(hù)電路能及時進(jìn)行過流檢測并準(zhǔn)確動作，IGBT在不同的過流情況下都得到了可靠保護(hù)關(guān)鍵詞：絕緣柵雙極性晶體管；過流保護(hù)；降棚壓；軟關(guān)斷
上傳時間： 2022-06-21
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近年來，對器件的失效分析已經(jīng)成為電力電子領(lǐng)域中一個研究熱點(diǎn)。本論文基于現(xiàn)代電力電子裝置中應(yīng)用最廣的IGBT器件，利用靜態(tài)測試儀3716，SEM（Scanning Electrom Microscope，掃描電子顯微鏡）、EDX（Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy、能量色散x射線光譜儀）、FIB（Focused lon beam，聚焦高子束）切割、TEM（Thermal Emmision Microscope，高精度熱成像分析儀）等多種分析手段對模塊應(yīng)用當(dāng)中失效的1GBT芯片進(jìn)行電特性分析、芯片解剖并完成失效分析，并基于相應(yīng)的失效模式提出了封裝改進(jìn)方案。1，對于柵極失效的情況，本論文先經(jīng)過電特性測試完成預(yù)分析，并利用THEMOS分析出柵極漏電流通路，找到最小點(diǎn)并進(jìn)行失效原因分析，針對相應(yīng)原因提出改進(jìn)方案。2，針對開通與關(guān)斷瞬態(tài)過電流失效，采用研磨、劃片等手段進(jìn)行芯片的解剖。并用SEM與EDX對芯片損傷程度進(jìn)行評估分析，以文獻(xiàn)為參考進(jìn)行失效原因分析，利用saber仿真進(jìn)行失效原因驗證。3，針對通態(tài)過電流失效模式，采用解剖分析來評估損傷情況，探究失效原因，并采用電感鉗位電路進(jìn)行實驗驗證。4，針對過電壓失效模式，采用芯片解剖方式來分析失效點(diǎn)以及失效情況，基于文獻(xiàn)歸納并總結(jié)出傳統(tǒng)失效原因，并通過大量實驗得出基于封裝的失效原因，最后采用saber仿真加以驗證。
標(biāo)簽： igbt
上傳時間： 2022-06-21
上傳用戶：1208020161
0引言任何器件在工作時都有一定的損耗，大部分的損耗均變成熱量。在實際應(yīng)用過程中，大功率器件IGBT在工作時會產(chǎn)生很大的損耗，這些損耗通常表現(xiàn)為熱量。為了使ICBT能正常工作，必須保證IGBT的耗散功率不大于最大允許耗散功率P額定1660 w，室溫25℃時），必須保證1GBT的結(jié)溫T，不超過其最大值Timar 50 ℃），因此必須采用適當(dāng)?shù)纳嵫b置，將熱量傳導(dǎo)到外部環(huán)境。如果散熱裝置設(shè)計或選用不當(dāng)，這些大功率器件因過熱而損壞。為了在確定的散熱條件下設(shè)計或選用合適的散熱器，確保器件安全、可靠地工作，我們需進(jìn)行散熱計算。散熱計算是通過計算器件工作時產(chǎn)生的損耗功率Pa、器件允許的結(jié)溫T、環(huán)境溫度T，求出器件允許的總熱阻R，f-a）；：再根據(jù)Raf-a）求出最大允許的散熱器到環(huán)境溫度的熱阻Rinf-）：最后根據(jù)Rbf-a）選取具有合適熱阻的散熱器。1 IGBT損耗分析及計算對于H型雙極模式PWM系統(tǒng)中使用的1GBT模塊，主要由IGBT元件和續(xù)流二極管FWD組成，它們各自發(fā)生的損耗之和就是IGBT本身的損耗。除此，加上1GBT的基極驅(qū)動功耗，即構(gòu)成IGRT模塊整體發(fā)生的損耗。另外，發(fā)生損耗的情況可分為穩(wěn)態(tài)時和交換時。對上述內(nèi)容進(jìn)行整理可表述如下：
上傳時間： 2022-06-21
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IGBT關(guān)斷電壓尖峰是其中的主要問題，解決它的最有效方法是采用疊層母線連接器件。針對二極管籍位型三電平拓?fù)鋬蓚€基本強(qiáng)追換流回路，本文用ANSOFT Q3D軟件比較研究了三類適用于多層母線排的疊層方案，并提出了一種新穎的疊層母線分組連接結(jié)構(gòu)，結(jié)合特殊設(shè)計的吸收電容布局，減小了各IGBT模塊的關(guān)斷過沖，省去阻容吸收電路，并優(yōu)化了高頻電流在不同電容間的分布，抑制電解電容發(fā)熱。通過理論計算與仿真兩種方式計算該設(shè)計方案的雜散電感，并用實驗加以證實。本文還設(shè)計了大面積一體化水冷散熱器，表面可以貼裝15個功率器件和若干傳感器和平衡電阻，采用水冷方式以迅速帶走滿載運(yùn)行時開關(guān)器件的損耗發(fā)熱，并能達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊和防爆的效果。在散熱器內(nèi)部設(shè)計了細(xì)槽水道結(jié)構(gòu)以避開100多個定位螺孔，同時可以獲得更大的熱交換面積。本文分析了SCALE驅(qū)動芯片的兩類器件級短路保護(hù)原理，并設(shè)計了針對兩類保護(hù)動作的閾值測試實驗，以確保每個器件在安全范圍內(nèi)工作；設(shè)計了系統(tǒng)控制和三類系統(tǒng)級保護(hù)電路：驅(qū)動板和控制板的布局布線經(jīng)過合理安排能在較強(qiáng)的電磁干擾下正常工作。論文最后，在電抗器、電阻器、異步感應(yīng)電機(jī)等不同類型、各功率等級負(fù)載下，對變流模塊進(jìn)行了測試，并解決了直流中點(diǎn)電壓平衡問題。各實驗證實了設(shè)計理論并體現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果。
上傳時間： 2022-06-22
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