由于絕緣柵雙極晶體管IGBT具有工作頻率高、處理功率大和驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn),在電力電子設(shè)備、尤其是中大型功率的電力電子設(shè)備中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是,IGBT失效引發(fā)的設(shè)備故障往往會(huì)對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)巨大影響和損失,因此,對(duì)IGBT的失效研究具有十分重要的應(yīng)用意義。 本文在深入分析IGBT器件工作原理和工作特性的基礎(chǔ)上,采用雙極傳輸理論聯(lián)立求解電子和空穴的傳輸方程,得到了穩(wěn)態(tài)時(shí)電子和空穴電流的表達(dá)式,對(duì)造成IGBT失效的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)分析。應(yīng)用MATLAB軟件,對(duì)硅參數(shù)的熱導(dǎo)率、載流子濃度、載流子壽命、電子遷移率、空穴遷移率和雙極擴(kuò)散系數(shù)等進(jìn)行了仿真,深入研究了IGBT的失效因素,得到了IGBT失效的主要原因是發(fā)生擎住效應(yīng)以及泄漏電流導(dǎo)致IGBT延緩失效的有用結(jié)論。并且,進(jìn)行了IGBT動(dòng)態(tài)模型的設(shè)計(jì)和仿真,對(duì)IGBT在短路情況下的失效機(jī)理進(jìn)行了深入研究。 考慮到實(shí)際設(shè)備中的IGBT在使用中經(jīng)常會(huì)發(fā)生反復(fù)過(guò)流這一問題,通過(guò)搭建試驗(yàn)電路,著重對(duì)反復(fù)過(guò)流對(duì)IGBT可能帶來(lái)的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究,探討了IGBT因反復(fù)過(guò)流導(dǎo)致的累積失效的變化規(guī)律。本文研究結(jié)果對(duì)于正確判斷IGBT失效以及失效程度、進(jìn)而正確判斷和預(yù)測(cè)設(shè)備的可能故障,具有一定的應(yīng)用參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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本文以感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象,闡述了感應(yīng)加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)感應(yīng)加熱電源常用的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)--電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析,并分析了感應(yīng)加熱電源的各種調(diào)功方式。在對(duì)比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎(chǔ)上,得出在整流側(cè)調(diào)功有利于高頻感應(yīng)加熱電源頻率和功率的提高的結(jié)論,選擇了不控整流加軟斬波器調(diào)功的感應(yīng)加熱電源作為研究對(duì)象。針對(duì)傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應(yīng)加熱電源功率損耗大的缺點(diǎn),采用軟斬波調(diào)功方式,設(shè)計(jì)了一種零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振變換器ZCS-QRCs(Zero-current-switching-Quasi-resonant)倍頻式串聯(lián)諧振高頻感應(yīng)加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)功器的組成結(jié)構(gòu)及其工作原理,通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)的方法研究了該軟斬波器的性能,從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應(yīng)加熱電源應(yīng)用場(chǎng)合的結(jié)論。同時(shí)設(shè)計(jì)了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調(diào)節(jié)器,將感應(yīng)加熱電源的功率控制問題轉(zhuǎn)化為Buck斬波器的電壓控制問題。 針對(duì)目前IGBT器件頻率較低的實(shí)際情況,本文提出了一種新的逆變拓?fù)?通過(guò)IGBT的并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)倍頻,從而在保證感應(yīng)加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率,并在分析其工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了理論分析的正確性,達(dá)到了預(yù)期的效果。另外,本文還設(shè)計(jì)了數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL),使逆變器始終保持在功率因數(shù)近似為1的狀態(tài)下工作,實(shí)現(xiàn)電源的高效運(yùn)行。最后,分析并設(shè)計(jì)了IGBT的緩沖吸收電路。 本文第五章設(shè)計(jì)了一臺(tái)150kHz、10KW的倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī),其中斬波器頻率為20kHz,逆變器工作頻率為150kHz(每個(gè)IGBT工作頻率為75kHz),控制核心采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開關(guān),有效的減小了開關(guān)損耗,并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,提高了整機(jī)效率。文章給出了整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),直流斬波部分控制框圖,逆變控制框圖,驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。同時(shí),給出了關(guān)鍵電路的仿真和實(shí)驗(yàn)波形。 實(shí)驗(yàn)證明,以上分析和電路設(shè)計(jì)都是行之有效的,在實(shí)驗(yàn)中取得很好的效果。
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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MOS集成運(yùn)算放大器的版圖設(shè)計(jì) 集成電路設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
標(biāo)簽: MOS 集成運(yùn)算放大器 版圖設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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中大功率IGBT驅(qū)動(dòng)及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動(dòng)及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動(dòng)及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動(dòng)及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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近年來(lái),igbt功率器件在電機(jī)控制、開關(guān)電源和變流設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。igbt的驅(qū)動(dòng)包括專門的驅(qū)動(dòng)電路,以及過(guò)流保護(hù)電路等。本文設(shè)計(jì)參考了三菱、西門康等公司生產(chǎn)的igbt驅(qū)動(dòng)模塊,加入了接口選擇模塊、功能選擇模塊、電源模塊、功率補(bǔ)充模塊等,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的模塊化設(shè)計(jì)。單個(gè)模塊可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)橋臂的上下兩個(gè)igbt。可以通過(guò)方波控制或者spwm控制[1]等控制方式,驅(qū)動(dòng)單相或者三相逆變器。
標(biāo)簽: IGBT 驅(qū)動(dòng)電路 模塊化設(shè)計(jì)
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對(duì)IGBT進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,可以了解IGBT的工作原理
上傳時(shí)間: 2013-07-17
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江蘇宏微科技是一家設(shè)計(jì)生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的高科技公司,公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功率半導(dǎo)體器件。在公司的系列化產(chǎn)品中, IGBT以其高的性價(jià)比,高可靠性成為客戶在電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域的首選
標(biāo)簽: IGBT 模塊 保護(hù)技術(shù) 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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APT的IGBT和MOSFET設(shè)計(jì)選型參考,一目了然,擁有它,很方便
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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IGBT和IPM及其應(yīng)用電路,介紹了各種常用器件及其應(yīng)用,主要介紹了IGBT和IPM及其應(yīng)用電路
標(biāo)簽: IGBT IPM 應(yīng)用電路
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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MOS運(yùn)算放大器-原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用.MOS運(yùn)算放大器-原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用
標(biāo)簽: MOS 運(yùn)算放大器
上傳時(shí)間: 2013-07-03
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