有限双极性软开关PWM控制和IGBT驱动电路设计

PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量.为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,并设计了相应的IGBT驱动电路.实现了PWM信号的隔离、放大和保护,对IGBT的正常工作及其保护起着非常重要的作用,控制IGBT的开关工作过程.调节各种参数进行实验,结果表明设计思路的切实可行,驱动电路性能良好.     

基于2ED300C17-S的IGBT驱动电路研究

在大功率弧焊电源设计中,IGBT已成为主流的可控功率开关器件.IGBT驱动电路作为功率电路和控制电路之间的接口,应具备驱动延迟小、安全隔离、IGET过电流/过电压保护准确等功能.针对新型高压大功率IGBT驱动模块2ED300C17-S的过电流检测及保护功能进行了研究,提出了与过电流保护功能相关的参数选择原则,并进行了实验验证.     

用于三相不解耦PFC的新型高压功率器件EBST

介绍了一种兼有功率晶体管低导通压降和高额定电压特点以及功率MOSFET高开关速率特点的新型器件发射极开关双极型晶体管ESBT的结构,同时详细的阐述了这种新型器件的工作原理。还介绍了这种器件的驱动方法和专门针对三相不解耦PFC应用的驱动芯片以及电路设计的过程。实验表明:驱动芯片能够自动调整存储时间的长度从而保证ESBT在不同的负载条件下都处于优化的工作状态。     

使用ESBT设计逆变电焊机的辅助电源

设计了一个基于射极开关双极型晶体管ESBT和UC3845的电焊杌三相辅助电源.详细说明了基于高压大电流三极管和低压大电流MOSFET管串联形成的新器件ESBT的工作原理;内部MOSFET直接用PWM驱动,内部晶体管用比例基极驱动电路驱动,比例基极驱动电路电流变压器的磁心选取原理和变压器一、二次绕组的设计流程,并给出了相关周边元件参数的选择公式.同时分析了380 V输入和6路输出的反激式电焊机三相辅助电源的设计过程,并探讨了在输出轻负载时次谐波振荡的形成原因以及相关的波形.通过PWM的振荡波形由外部所加的电容引入斜坡补偿,可以有效地抑正电源在高输入电压轻载或空载时产生的次谐波振荡,并给出了加入斜坡补偿后反馈脚的对比波形.     

高频脉冲电子束偏压电源设计

为了实现具有陡峭上升沿和下降沿的高频脉冲偏压,改善高频脉冲电子束束流品质,提出了基值偏压直流电源、脉冲偏压直流电源和高压斩波主电路串联的主电路结构。高压斩波主电路通过MOSFET功率开关管导通和关断将脉冲偏压直流电源变换为高频脉冲偏压输出,使脉冲偏压具有快速变化的上升沿和下降沿;基于调制解调工作原理,设计了高压隔离通讯电源,实现了脉冲频率、占空比等高频脉冲偏压参数及命令从低压电路向高压斩波电路的可靠传输并生成PWM波形;设计了专门的高压隔离供电电源,实现了高压端高压斩波电路的可靠供电与驱动。基于上述技术,研制出高频脉冲电子束偏压电源,获得了具有陡峭上升沿和下降沿的高频脉冲偏压输出,20 kHz时脉冲偏压上升沿≤1μs。     

全负载范围零压零流软开关焊接逆变电源

在对典型全桥软开关功率变换电路进行研究与分类的基础上,提出并设计分析了采用辅助谐振网络的全负载范围零压零流软开关全桥功率变换电路拓扑.通过采用死区时间自适应调节的移相控制方法,使移相控制的死区时间与受电路能量影响的谐振过程协调配合,实现了超前臂功率器件全负载范围的零压开通和效果良好的近似零压软关断.同时,针对全桥移相功率变换电路滞后臂软开通和软关断在全负载范围难以兼顾的问题,提出了零电压与零电流技术相结合的软开关实现方法,通过多种辅助措施的协调配合,实现了滞后臂功率器件全负载范围的零压开通和零压与零流相结合的软关断.     

基于DSP的软开关逆变CO2焊接电源燃弧电压控制系统的设计

介绍了基于型号为TMSLF2407A的DSP软开关逆变电源电压控制系统的构成和设计依据,设计了控制系统的信号反馈与隔离电路、驱动电路和保护电路。同时采用结构化程序设计方法设计控制系统主程序和各功能模块子程序,重点介绍了软开关PWM控制的DSP软件实现。最后通过软件调试和硬件电路的测试验证了所设计的控制系统能够满足软开关逆变电源的控制要求。     

移相式零电压零电流高频软开关的研究与应用

提出并详细分析了一种全桥移相式零电压零电流PWM软开关的电路拓扑结构，在超前桥臂和滞后桥臂上分别采用了MOSFET和IGBT2种不同的功率器件，提高了变换效率和改善了软开关效果。同时，以UC3875控制器为基础设计了高频软件开关电源，验证了电路原理的正确性及实际应用的可行性。     

开关磁阻电机调速系统在数控液压站中的应用

针对某液压厂生产的数控液压站工作在保压时泵的功率浪费严重问题,提出运用开关磁阻电机(SRM)驱动液压站的方案。设计了一套以TI公司高性能电机控制专用数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A为核心控制器的开关磁阻电机调速系统,通过开关磁阻电机、功率变换器、功率变换器主开关器件驱动、位置检测、电流检测、转速显示和过流过热保护一体化设计,优化电路结构和控制参数,实现了系统保压时的自适应流量控制,使整个液压系统更节能。     

集成磁技术和恒频脉宽调制的谐振开关变流器分析及优化设计方法

集中分析及研究了谐振开关变流器的工作原理和控制方法,并建立了改进型谐振开关变流器各个工作模式的转换条件;针对各种谐振型开关变流器进行优化分析和设计,对谐振型开关变流器电路拓扑结构提出了相关优化电路结构;在此基础上,进一步减小变流器磁性器件的体积、重量和损耗,研究了集成磁技术,即把开关变流器中所有主要磁性器件从结构上集中在一起,用一个磁性器件来实现,经过优化设计,磁芯当中的磁通变化量减小,从而降低磁芯损耗,减小磁芯体积.通过电路分析、计算机仿真以及变流器电路实验,证实了优化后变流器所具有的优点.     

一种便携式交流方波多功能氩弧焊机的设计

介绍了一种便携式逆变交流方波氩弧焊机的设计方案。这种焊机既能用于AC/DC氩弧焊(TIG),又可用于直流焊条电弧焊(MMA),是一种多功能焊机。着重阐述了焊机的主要电路及其工作原理,包括输入和EMI滤波电路、一次逆变主电路、PWM脉宽调制电路和驱动电路、过电压保护和上电缓冲电路、交直流输出控制电路以及高频控制电路。介绍了焊机抗电磁干扰的一些方法。试验结果表明:这些电路和方法能够降低焊机成本,提高工作可靠性。     

机械-电火花-电解复合磨削专用电源研究

根据机械-电火花-电解复合磨削加工方法的具体特点,分析了加工所需脉冲电源的电规准要求,在此基础上设计了一种能满足要求的专用脉冲电源。其主电路采用了独立式RC脉冲放电回路,控制电路则通过8051单片机和TC4427高速MOSFET驱动器完成对主电路的控制。     

超声引线键合PZT驱动信号采集分析系统

根据超声引线键合实验平台电路结构,设计了PZT(压电陶瓷)驱动信号采集电路.在此基础上开发了基于LabView和Matlab的信号采集分析系统.针对PZT驱动电压和电流信号特征,提出了瞬时频率、相差和有效值曲线的计算方法,获得了实际键合试验过程中电流电压瞬时频率及相差变化规律.并根据有效值曲线特征,提出了分段特征点提取方法.根据大量试验分析了分段特征点的稳定性,这对于键合机理研究具有重要意义.试验结果表明,系统稳定可靠,能有效采集分析键合过程中的PZT驱动信号.     

基于功率场效应管的脉冲电磁场发生装置

本文介绍了一种脉冲电磁场发生系统，由单片机控制功率场效应管IRF640，产生大功率脉冲电流，带动负载线圈产生所需要的脉冲电磁场。重点阐述了系统的单片机控制及硬件电路设计。     

高性能步进电机脉宽调制细分驱动器研究

介绍了一种恒频脉宽调制细分驱动器，用CPLD来实现步进电机细分控制，利用场效应管作为功率驱动开关管，使步进电机获得更高的性能。恒频脉宽调制细分驱动器比常见的直流电压斩波驱动器具有明显的优越性，不仅能够显著改善低频稳定性和高频矩频特性，而且能够有效地利用能量。实验证明，该驱动器具有良好的适应性、稳定性、可靠性以及自保护能力。     

一种用于IGBT模块的新型半桥驱动电路

介绍了一种高性能、高压集成新型半桥IGBT驱动电路.该驱动模块内部集成两路独立驱动和独特的故障"局域网"保护电路,驱动能力强,体积封装小,易于逆变器的小型化设计,并介绍了该驱动模块在便携式柴油发电机逆变电源中的应用,讨论了设计中应注意的问题.实验结果证明,该驱动电路结构简单,性能优越,能够实现对IGBT的可靠驱动和保护.     

便携式逆变高频感应加热电源的设计

介绍了一种采用MOSFET开关的小功率便携式逆变高频感应加热电源及其控制电路的设计方案,着重阐述了各部分电路的工作原理.试验结果表明:采用逆变控制技术的设计方案和电路能够提高电源的可靠性,减小电源体积,减轻电源质量,并节约成本.     

逆变焊机中开关管的选择与应用

在我国焊接领域有着悠久历史和重大影响的知名行业盛会——中国焊接博览会,由原国家机械工业部创办,现由中国各类电器产品制造行业的总会——中国电器工业协会和我国原电焊机制造业的行业归口管理所——成都电焊机研究所联合主办。自上世纪80年代创办以来,中国焊接博览会伴随着我国焊切设备行业的发展走过了20多个春秋,     

国外典型逆变弧焊电源主电路剖析

本文剖析了五种以ＭＯＳＦＥＴ或ＩＧＢＴ为主开关元件的（３ｌ５Ａ档）国外名牌逆变弧焊电源的主电路结构、特点，并就其关键器件做了阐述，可供逆变弧焊电源设计时参考。     

一种逆变CO2焊机IGBT驱动电路设计

根据逆变CO2焊机IGBT的工作特点,分析了逆变CO2焊机IGBT的驱动要求,设计了一套由分离元件构成的逆变CO2焊机IGBT驱动电路.由DSP产生的两路PWM信号首先经分频电路进行分频,再经电气隔离与电压调整电路进行信号调理,最后经变压器隔离放大电路进行电气隔离和电压调整放大,最终可获得逆变焊机IGBT安全可靠工作的PWM驱动信号.根据设计,制作了全套驱动电路,采用20 kHz工作频率进行试验.试验结果表明,获得的IGBT驱动信号的栅极正负偏压、栅极电压上升时间以及信号同步性和抗干扰性均符合设计要求,能够安全可靠地驱动逆变CO2焊机IGBT工作.