引言我們?cè)谶x擇和設(shè)計(jì)IGBT驅(qū)動(dòng)器時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到一些問(wèn)題和不確定因素。部分原因是廠家對(duì)IGBT描述的不夠充分；另一方面是由于IGBT手冊(cè)中所給的輸入結(jié)電容Ciss值與在應(yīng)用中的實(shí)際的輸入結(jié)電容值相差甚遠(yuǎn)。依據(jù)手冊(cè)中的Ciss值作設(shè)計(jì)，令許多開發(fā)人員走入歧途。下面給出了不同功率等級(jí)的驅(qū)動(dòng)電路選擇和設(shè)計(jì)的正確計(jì)算的步驟。1 確定IGBT門極電荷以及門極電容對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器來(lái)講，最重要的參數(shù)是門極電荷，在很多情況下，IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中這個(gè)參數(shù)沒(méi)有給出，另外，門極電壓在上升過(guò)程中的充電過(guò)程也未被描述。無(wú)論如何，門極的充電過(guò)程相對(duì)而言能夠簡(jiǎn)單地通過(guò)測(cè)量得到。因而要驅(qū)動(dòng)一個(gè)IGBT，我們最好使用一個(gè)專用的驅(qū)動(dòng)器。除此之外，在設(shè)計(jì)中至少我們知道在應(yīng)用中所需的門極電壓（例如±15V）首先，在負(fù)載端沒(méi)有輸出電壓的情況下，我們可以作如下計(jì)算。門極電荷可以利用公式計(jì)算
標(biāo)簽： igbt 驅(qū)動(dòng)器 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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在當(dāng)今能源短缺的情況下，電動(dòng)車的發(fā)展變的尤為重要。車用電機(jī)控制器是電動(dòng)汽車的最關(guān)鍵的部分之一，受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度重視，近些年來(lái)發(fā)展也非常迅速。永磁同步電動(dòng)機(jī)因有高效率、高功率密度、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，被用作電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，對(duì)其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機(jī)控制器的核心部件，然而IGBT驅(qū)動(dòng)效果的好壞對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的安全性和可靠性有非常大影響，所以對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究很意義。本文首先對(duì)永磁同步電機(jī)建立了數(shù)學(xué)模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)，并在MATLAB/Simulink環(huán)境下對(duì)SVPWM進(jìn)行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號(hào)檢測(cè)電路和保護(hù)電路等，在論文中對(duì)每一硬件部分做了詳細(xì)的介紹，分析了每個(gè)電路的功能和作用。同時(shí)介紹了軟件流程，重點(diǎn)介紹了中斷部分的軟件流程，并對(duì)位置信號(hào)處理和校正做了詳細(xì)說(shuō)明，在硬件電路中著重分析了驅(qū)動(dòng)電路部分。對(duì)IGBT的選型做了詳細(xì)的介紹，并對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求做了進(jìn)一步的說(shuō)明。在本論文中驅(qū)動(dòng)芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關(guān)斷所需的+15V和-5V電壓，由所設(shè)計(jì)的開關(guān)電源電路提供。同時(shí)對(duì)IGBT的通態(tài)損耗和開關(guān)損耗做了分析，并對(duì)引起損耗的參數(shù)做了分析說(shuō)明。最后為了驗(yàn)證控制器的特性，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上做了大量的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了控制器的整體方案的設(shè)計(jì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該控制器能夠在電動(dòng)車中可靠運(yùn)行。
標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī)控制 igbt驅(qū)動(dòng)
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IGBT模塊的一些基本知識(shí)2·怎樣讀數(shù)據(jù)手冊(cè)3.IGBT的驅(qū)動(dòng)電路4，電壓尖峰吸收回路5·短路6，IGBT模塊的可靠性和實(shí)效分析7，仿真軟件Melcosim的使用方法8.一些注意事項(xiàng)正的門極電壓推薦15V（±10%）如右圖所示Vog越高Vceat和Eon越小，損耗減小。但是16.5V以上的話短路耐量很小。所以正的門極電壓為+15v±10%最合適。負(fù)的門極電壓推薦5~10V右圖表示開關(guān)損失與-Vcg的關(guān)系。-Voa=5V時(shí)Eoff不再變化，所以最小值設(shè)定為-Vo-5合適。另外，IGBT門極上會(huì)有尖峰電壓重疊，為了防止不出現(xiàn)過(guò)大的負(fù)電壓-Vgの的電壓為5~10V最合適。（在一些場(chǎng)合無(wú)負(fù)壓也是可以的）1類短路>橋臂直通>短路回路中電感較小，電流的上升速度極快>容易通過(guò)檢測(cè)Vce（sat）實(shí)現(xiàn)保護(hù)II類短路>相間短路或?qū)Φ囟搪范搪坊芈阀骐姼猩源螅娏鞯纳仙俣容^慢>可以使用vce（sat），也可以使用霍爾來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)>這類短路，回路ф的電感是不確定的
標(biāo)簽： igbt模塊
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本文把所研制的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路應(yīng)用在電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)上，并且針對(duì)注塑機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一款電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)。其中包括整流濾波電路、半橋逆變電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和溫度、電流等檢測(cè)電路。本文的另一個(gè)重點(diǎn)分析了IGBT對(duì)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的要求，并且研制了一種單管IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路和一種IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。單管1GBT驅(qū)動(dòng)電路的功能比較簡(jiǎn)單，只具有軟關(guān)斷和過(guò)流保護(hù)功能。而IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路功能比較多，具有軟關(guān)斷、互鎖、電平轉(zhuǎn)換、錯(cuò)誤信號(hào)電平轉(zhuǎn)換、過(guò)流保護(hù)、供電電壓監(jiān)視、電源隔離和脈沖隔離電路等保護(hù)功能，適用于中大功率的IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)。在電磁感應(yīng)加熱部分介紹了電磁感應(yīng)加熱的工作原理，分析了串并聯(lián)諧振逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。根據(jù)注塑機(jī)的實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)了兩款主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一款是針對(duì)小功率部分加熱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是單管IGBT的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，另一款是針對(duì)中大功率加熱部分的半橋IGBT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。另外介紹了電磁感應(yīng)加熱的控制電路以及采用模糊PID算法對(duì)注塑機(jī)料筒進(jìn)行溫度監(jiān)控調(diào)節(jié)。最后通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn)調(diào)試表明整個(gè)感應(yīng)加熱系統(tǒng)滿足實(shí)際應(yīng)用要求，運(yùn)行可靠，適合于再注塑機(jī)行業(yè)中推廣。最后，總結(jié)了本文的研究?jī)?nèi)容，并在此基礎(chǔ)上對(duì)以后的工作做出了簡(jiǎn)單的展望。
標(biāo)簽： 電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng) igbt 功率模塊
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變頻器是指利用電力電子器件將工頰的交流電源變換為用戶所需頻率的交流電源，它分為直接變頻（交一交變頻）和間接變頻（交一直-交變頻），間接變頻技術(shù)在穩(wěn)頻穩(wěn)壓和調(diào)頻調(diào)壓的利用率以及變頻電源對(duì)負(fù)載特性的影響等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，是目前變頻技術(shù)領(lǐng)域普遍采取的方式，本課題所研究的正是間接變頻中的脈寬調(diào)制（PWM）變頻器技術(shù)由于IGBT器件的開關(guān)速度很快，當(dāng)IGBT關(guān)斷或績(jī)流二極管反向恢復(fù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的di/dr，該dild在主電路的布線電感上引發(fā)較大的尖峰電壓（關(guān)斷浪涌電壓）.在采用PWM開關(guān)控創(chuàng)模式的IGBT變頻器中，IGBT的開關(guān)狀態(tài)不但與PWM脈沖有關(guān)，還與變頻器主電路元器件及負(fù)載特性有很大關(guān)系，為了確保IGBT安全可靠的工作，有必要進(jìn)一步分析主電路和緩沖電路各器件的工作情況和接相過(guò)程，以期設(shè)計(jì)出有效的IGBT保護(hù)電路。本文推導(dǎo)了兩電平PWM三相變頻器的數(shù)學(xué)模型，對(duì)變頻器主電路的換相過(guò)程及緩沖電路的工作方式利用PSIM軟件進(jìn)行了細(xì)致的仿真分析，同時(shí)也仿真研究了布線電感及緩沖電路各參數(shù)對(duì)1GBT關(guān)斷電壓的影響；詳細(xì)介紹了變頻器所包含的各電路環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)過(guò)程：并在大量的文獻(xiàn)資料和相關(guān)仿真分析的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出套級(jí)沖電路器件參數(shù)的計(jì)算公式，實(shí)踐表明計(jì)算結(jié)果符合要求并取得了良好的效果。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和反復(fù)的改進(jìn)，并給出了調(diào)試結(jié)果及變頻器的額定輸出電壓、電流波形。通過(guò)將試驗(yàn)結(jié)果與理論外析進(jìn)行比較驗(yàn)證，證明了理論分析的合理性，本文所研究設(shè)計(jì)的變頻器性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，完全滿足設(shè)計(jì)要求.
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近年來(lái)，對(duì)器件的失效分析已經(jīng)成為電力電子領(lǐng)域中一個(gè)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(cè)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(duì)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(duì)于柵極失效的情況，本論文先經(jīng)過(guò)電特性測(cè)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(duì)相應(yīng)原因提出改進(jìn)方案。2，針對(duì)開通與關(guān)斷瞬態(tài)過(guò)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(duì)芯片損傷程度進(jìn)行評(píng)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(yàn)證。3，針對(duì)通態(tài)過(guò)電流失效模式，采用解剖分析來(lái)評(píng)估損傷情況，探究失效原因，并采用電感鉗位電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。4，針對(duì)過(guò)電壓失效模式，采用芯片解剖方式來(lái)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(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出基于封裝的失效原因，最后采用saber仿真加以驗(yàn)證。
標(biāo)簽： igbt
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摘要：本文在分析1GBT的動(dòng)態(tài)開關(guān)特性和過(guò)流狀態(tài)下的電氣特性的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)常規(guī)的IGBT推挽驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行改進(jìn)，得到了具有良好過(guò)流保護(hù)特性的IGBT驅(qū)動(dòng)電路。該電路簡(jiǎn)單，可靠，易用，配合DSP等控制芯片能達(dá)到很好的驅(qū)動(dòng)效果Abstract：Based on the studies on the dynamic switching and over-current characteristics of IGBT，this paper makes some improvments to the original push-pull driving circuit，obtains a new IGBT driving circuit which has a good over-current protection function.The circuit is simple，reliable and easy to use.Combined with controlling chips such as DSP it will do a great job in driving applications.關(guān)鍵詞：IBGT：開關(guān)特性；驅(qū)動(dòng)；過(guò)流保護(hù)；Key Words:IGBT；switching characteristics；driving:over-current protection
標(biāo)簽： 分立元件 igbt 驅(qū)動(dòng)電路
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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1，Vs：集射極阻斷電壓在可使用的結(jié)溫范圍內(nèi)，柵極和發(fā)射極短路狀況下，集射極最高電壓。手冊(cè)里一般為25℃下的數(shù)據(jù)，隨著結(jié)溫的降低，VcEs會(huì)逐漸降低。由于模塊內(nèi)外部的雜散電感，IGBT在關(guān)斷時(shí)Vcs最容易超過(guò)限值2，Poat：最大允許功耗在25℃時(shí)，IGBT開關(guān)的最大允許功率損耗，即通過(guò)結(jié)到殼的熱帆所允許的最大耗散功Pat =（Ty-T）/Rtaie其中，Ty為結(jié)溫， 為環(huán)境溫度。二極管的最大功耗可以用同樣的公式獲得。在這里，順便解釋下這幾個(gè)熱阻，Rtice 結(jié)到殼的熱阻抗，乘以發(fā)熱量獲得結(jié)與克的溫差；Rthig芯片熱源到周圍空氣的總熱阻抗，乘以發(fā)熱量獲得器件溫升；Rehb芯片結(jié)與PCB間的熱阻抗，乘以單板散熱量獲得與單板的溫差。
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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0引言任何器件在工作時(shí)都有一定的損耗，大部分的損耗均變成熱量。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，大功率器件IGBT在工作時(shí)會(huì)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(shí)），必須保證1GBT的結(jié)溫T，不超過(guò)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(jì)或選用不當(dāng)，這些大功率器件因過(guò)熱而損壞。為了在確定的散熱條件下設(shè)計(jì)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(jì)算。散熱計(jì)算是通過(guò)計(jì)算器件工作時(shí)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(jì)算對(duì)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(dòng)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(shí)和交換時(shí)。對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行整理可表述如下：
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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一、IGBT 驅(qū)動(dòng)1 驅(qū)動(dòng)電壓的選擇IGBT 模塊GE 間驅(qū)動(dòng)電壓可由不同地驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。典型的驅(qū)動(dòng)電路如圖1 所示。圖1 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路示意圖Q1，Q2 為驅(qū)動(dòng)功率推挽放大，通過(guò)光耦隔離后的信號(hào)需通過(guò)Q1，Q2 推挽放大。選擇Q1，Q2 其耐壓需大于50V 。選擇驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，需考慮幾個(gè)因素。由于IGBT 輸入電容較MOSFET 大，因此IGBT 關(guān)斷時(shí)，最好加一個(gè)負(fù)偏電壓，且負(fù)偏電壓比MOSFET 大， IGBT 負(fù)偏電壓最好在-5V~-10V 之內(nèi)；開通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓最佳值為15V 10％ ,15V 的驅(qū)動(dòng)電壓足夠使IGBT 處于充分飽和，這時(shí)通態(tài)壓降也比較低，同時(shí)又能有效地限制短路電流值和因此產(chǎn)生的應(yīng)力。若驅(qū)動(dòng)電壓低于12V ，則IGBT 通態(tài)損耗較大， IGBT 處于欠壓驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；若 VGE >20V ，則難以實(shí)現(xiàn)電流的過(guò)流、短路保護(hù)，影響 IGBT 可靠工作。2 柵極驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算由于IGBT 是電壓驅(qū)動(dòng)型器件，需要的驅(qū)動(dòng)功率值比較小，一般情況下可以不考慮驅(qū)動(dòng)功率問(wèn)題。但對(duì)于大功率IGBT ，或要求并聯(lián)運(yùn)行的IGBT 則需要考慮驅(qū)動(dòng)功率。IGBT 柵極驅(qū)動(dòng)功率受到驅(qū)動(dòng)電壓即開通VGE( ON )和關(guān)斷 VGE( off ) 電壓，柵極總電荷 QG 和開關(guān) f 的影響。柵極驅(qū)動(dòng)電源的平均功率 PAV 計(jì)算公式為：PAV =（VGE(ON ) +VGE( off ) ）* QG *f對(duì)一般情況 VGE( ON ) =15V，VGE( off ) =10V，則 PAV 簡(jiǎn)化為： PAV =25* QG *f。f 為 IGBT 開關(guān)頻率。柵極峰值電流 I GP 為：
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