二極管鉗位型三電平變換器開關(guān)損耗分析

對單相二極管鉗位型對稱三電平逆變器和一種新型單相不對稱三電平逆變器兩種拓?fù)溥M(jìn)行研究,提出一種適用于這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的單相三電平逆變器空間矢量脈寬調(diào)制(spacevectorpulsewidthmodulation,svpwm)方法。該方法將單相空間矢量圖分為4個(gè)區(qū)間,根據(jù)伏秒平衡原理,利用區(qū)間內(nèi)的兩個(gè)電壓矢量實(shí)現(xiàn)對輸出參考電壓矢量的合成。提出根據(jù)負(fù)載電流方向和直流側(cè)電容電壓偏差的大小,來調(diào)整正負(fù)小矢量的作用時(shí)間的五段式脈寬調(diào)制方法,實(shí)現(xiàn)單相對稱三電平逆變器直流側(cè)電容中點(diǎn)電位的精確控制,減小開關(guān)器件的頻率。在該調(diào)制方法下,新型不對稱逆變器允許開關(guān)速度較快的器件和耐壓值較高的器件工作在一起,結(jié)合了這些開關(guān)器件的特點(diǎn)。對兩種單相三電平逆變器進(jìn)行分析比較,并在兩種拓?fù)渖蠈Ρ疚乃醩vpwm方法進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

針對750kva高功率密度二極管鉗位型三相三電平igbt變流模塊的設(shè)計(jì)需求,用ansoftq3d軟件比較研究3類適用于多層母線排的疊層方案,并提出一種新穎的疊層母線排分組連接結(jié)構(gòu),結(jié)合特殊設(shè)計(jì)的緩沖電容布局,減小各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(jì)算與仿真兩種方式計(jì)算該設(shè)計(jì)方案的雜散電感,并用實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)。此功率模塊在測試中體現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果,最后給出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)波形。

零電壓開關(guān)pwm復(fù)合式全橋三電平變換器(zvspwmh-fbtl變換器)利用變壓器的漏感和開關(guān)管的結(jié)電容可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的zvs,但是輸出整流管仍然存在反向恢復(fù)帶來的尖峰電壓。為了解決這個(gè)問題,該文提出一種新的zvspwmh-fbtl變換器,它在基本的zvspwmh-fbtl變換器中增加兩個(gè)二極管,能夠有效地消除在3l模式和2l模式下輸出整流管的尖峰電壓,同時(shí)保留基本zvspwmh-fbtl變換器的所有優(yōu)點(diǎn)。該文分析這種新的變換器的工作原理,并在一個(gè)1200w的原理樣機(jī)上進(jìn)行驗(yàn)證,最后給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

提出一種新型的zvzcspwm三電平直流變換器,在變壓器的次級側(cè)附加一個(gè)輔助繞組,整流得到的輔助電壓,為滯后管創(chuàng)造零電流條件,較好地解決了滯后管輕載下軟開關(guān)難的問題新的主電路拓?fù)錅p小了高壓下功率器件的電壓應(yīng)力分析了各時(shí)段的工作原理,并提供了設(shè)計(jì)參考和實(shí)驗(yàn)結(jié)果

max4936/max4937內(nèi)置鉗位二極管,用于隔離低壓接收通道與高壓發(fā)送通道,保護(hù)接收器輸入不會被t/r開關(guān)漏電流產(chǎn)生的電壓尖峰損壞。max4936/max4937具有8個(gè)獨(dú)立的可編程開關(guān),由12位移位寄存器和透明鎖存器通過spi接口控制,在更新t/r開關(guān)狀態(tài)時(shí)可簡化器件操作,確保上電時(shí)所有開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài),并減小時(shí)鐘饋通引起的噪聲。

maxim推出完全集成的八通道高壓發(fā)送/接收(t/r)開關(guān)max4936/max4937。這兩款開關(guān)內(nèi)置鉗位二極管,用于隔離低壓接收通道與高壓發(fā)送通道,保護(hù)接收器輸入不會被t/r開關(guān)漏電流產(chǎn)生的電壓尖峰損壞。與分立電路方案相比,maxim的集成方案可節(jié)省超過50%的電路板空間,并且具有寬帶、低抖動和低信號失真特性。max4936/max4937理想用于對電路板空間要求嚴(yán)格的超聲成像和工業(yè)探傷應(yīng)用。

LED發(fā)光二極管電平指示燈電路

零電壓開關(guān)(zero-voltage-switching,zvs)pwm組合式三電平變換器利用變壓器的漏感(或外加諧振電感)和開關(guān)管的結(jié)電容可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的zvs,但在副邊整流二極管存在反向恢復(fù)引起的電壓振蕩和尖峰。為了解決該問題,該文將2種基本箝位網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于該變換器中,提出一族箝位策略;在這些箝位策略中選擇出2種可行的方案,不僅有效地消除在三電平模式和兩電平模式下副邊整流管的電壓尖峰,同時(shí)保留原有變換器的所有優(yōu)點(diǎn)。該文分析了引入箝位網(wǎng)絡(luò)后變換器的工作原理和特點(diǎn),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

根據(jù)boost型三電平開關(guān)變換器工作原理,在低頻、小信號、小紋波假設(shè)條件下,利用狀態(tài)空間平均法和歐拉公式建立了從控制到輸出的數(shù)學(xué)模型,由于其數(shù)學(xué)模型存在右半平面的零點(diǎn),系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)。根據(jù)非最小相位系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了超前-滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正,實(shí)驗(yàn)結(jié)果良好的動、靜態(tài)性能驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型和控制策略的合理性,為其他三電平開關(guān)變換器的分析和設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

二極管的開關(guān)原理

研究了一種新型鉗位饋能式高壓大功率軟開關(guān)變換器,通過在二次側(cè)增加新型無源無損鉗位輔助網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了超前臂的zvs和滯后臂的zcs,同時(shí)此輔助網(wǎng)絡(luò)對二次側(cè)整流電壓過沖進(jìn)行鉗位,并將過充能量饋送于負(fù)載,減小了二次側(cè)整流二極管電壓應(yīng)力、提高了整個(gè)變換器的效率和可靠性。最后在理論分析基礎(chǔ)上,搭建了基于dsp控制的該拓?fù)涞膶?shí)驗(yàn)樣機(jī),測試表明該拓?fù)淇稍趯捸?fù)載范圍內(nèi)良好實(shí)現(xiàn)zvzcs,具有良好的應(yīng)用前景。

針對模塊電源的發(fā)展趨勢和有源鉗位電路的工作原理,研究了一種采用磁放大技術(shù)和固定伏特秒控制技術(shù)的有源鉗位正激軟開關(guān)電路,并對該電路的工作過程進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款25w的電源樣機(jī)。經(jīng)過測試,驗(yàn)證了該理論分析的正確性,在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)完全實(shí)現(xiàn)了主開關(guān)管和鉗位開關(guān)管的軟開關(guān)變換,軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)的條件不依賴于變壓器的參數(shù)。在采用肖特基二極管整流的情況下,滿載輸出的轉(zhuǎn)換效率在89%以上。

介紹了一種隔離三電平零電壓直流變換器。其主開關(guān)管的電壓應(yīng)力均為輸入電壓的一半。由于采用了交錯(cuò)zvspwm控制并利用輸出濾波電感中的能量,因此能夠在寬負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的zvs。分析了該變換器的工作原理和工作特性,并通過一個(gè)480w(輸出48v/10a)的原理樣機(jī)進(jìn)行了驗(yàn)證,最后給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

諧振開關(guān)型變換器

日本某工廠開發(fā)了世界最早的無開關(guān)型電源,可直接應(yīng)用在一般家庭及產(chǎn)業(yè)用交流電源的熒光燈型的led照明alles·fl系列上。led芯片由漢城半導(dǎo)體公司(和日亞化學(xué)

開關(guān)二極管實(shí)用知識及應(yīng)用電路分析 用于電子開關(guān)電路中的二極管稱為開關(guān)二極管。 ? ?開關(guān)二管同普通的二極管一樣,也是一個(gè)pn結(jié)的結(jié)構(gòu),不同之處是要求這種 二極管的開關(guān)特性要好。 ? ?小電流的開關(guān)二極管通常有點(diǎn)接觸型和鍵型等,也有在高溫下還可能工作的 硅擴(kuò)散型、臺面型和平面型二極管。2ak型點(diǎn)接觸型為中速開關(guān)管,2ck型平 面接觸型為高速開關(guān)管,肖特基(sbd)硅大電流開關(guān)管正向壓降小、速度快、 效率高。肖特基型二極管的開關(guān)時(shí)間特短,因而是理想的開關(guān)二極管。 ? ?1.開關(guān)特性 ? ?當(dāng)給開關(guān)二極加上正向電壓時(shí),二極管處于導(dǎo)通狀態(tài),這相當(dāng)于開關(guān)的通態(tài)。 當(dāng)給開關(guān)二極管加上反向電壓時(shí),二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這相當(dāng)于開關(guān)的斷態(tài)。 開關(guān)二極管就是利用這種特性,且通過制造工藝,使這種二極管的開關(guān)特性更好,即 開關(guān)速度更快,pn結(jié)的結(jié)電容更小,導(dǎo)通時(shí)的

提出了一種新型的全橋移相零電壓零電流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。新的變換器通過導(dǎo)通副邊輔助電路中的鉗位mosfet,使得濾波電感兩端電壓被鉗位為零,輸出濾波電容的電壓全部作用在原邊漏感上,實(shí)現(xiàn)原邊電流的迅速復(fù)位,從而創(chuàng)造出良好的滯后臂零電流開關(guān)(zerocurrentswitching,zcs)條件。新拓?fù)湓谟行Я汶妷毫汶娏鏖_關(guān)(zerovoltagezerocurrentswitching,zvzcs)范圍,最大占空比等方面都優(yōu)于其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該文詳細(xì)分析了新拓?fù)涞墓ぷ鬟^程和各項(xiàng)特性,并試制樣機(jī),驗(yàn)證了理論分析的正確性和新拓?fù)涞挠行浴＠碚摲治龊蛯?shí)驗(yàn)結(jié)果都證實(shí)了新拓?fù)浞浅＿m合中大功率場合應(yīng)用。

以大功率變換器中的快恢復(fù)二極管(frd)為研究對象,有效利用物理模型和功能模型的優(yōu)點(diǎn),提出一種新的frd復(fù)合模型。在集總電荷模型基礎(chǔ)上增加電流過渡階段和拖尾電流階段,精確描述反向恢復(fù)過程;正向恢復(fù)過程考慮器件引線所產(chǎn)生的電感效應(yīng),完善暫態(tài)正向過電壓。模型在matlab軟件中實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果與器件技術(shù)手冊參數(shù)數(shù)據(jù)、測試波形的對比表明該模型能精確描述frd開關(guān)暫態(tài)特性。

東芝tb1238機(jī)心采用負(fù)極性二極管調(diào)制型水平枕校方式，其電路見圖1所示。在ta8859內(nèi)部，鋸齒波形成電路產(chǎn)生場鋸齒波電壓，送入東西校正電路后得到場頻拋物波信號。場頻拋物波信號在ta8859內(nèi)部受到i^2c總線的約束，它經(jīng)過高壓補(bǔ)償、放大電路后，從②腳輸出東西校正控制信號。校正信號被v401放大后．一路經(jīng)過r417反饋到ta8859的④腳，進(jìn)一步穩(wěn)定內(nèi)部放大器的工作狀態(tài)：另一路經(jīng)過vd404、vd405、vd407加到v402的基極。v402、v403組成復(fù)合功率放大電路，東西校正控制信號經(jīng)v402、v403功率放大后。通過r429送進(jìn)枕校電容c422、枕校電感i402組成的低通濾波電路．

三洋la76810機(jī)心彩電的枕校電路如圖1所示，稱為“正極性二極管調(diào)制型水平枕校電路”。這種電路應(yīng)用很廣．具有一定的代表性。

針對傳統(tǒng)中點(diǎn)箝位型三電平變頻器運(yùn)行過程中存在功率器件損耗分布不均勻問題,介紹了有源箝位型三電平拓?fù)涞墓ぷ髟砗突菊{(diào)制策略,分析了有源箝位型三電平變頻器的損耗特性。有源箝位型三電平拓?fù)涫褂秒p向功率器件取代傳統(tǒng)中點(diǎn)箝位型三電平中的箝位二極管,通過選擇恰當(dāng)?shù)牧汶妷籂顟B(tài)組合,可實(shí)現(xiàn)功率器件損耗均衡的目的。仿真結(jié)果表明,在各種典型工作狀態(tài)下,相比于中點(diǎn)箝位型三電平拓?fù)?有源箝位型拓?fù)淇筛玫仄胶夤β势骷?nèi)外管損耗,提升了變頻器容量。

西安郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院 生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(班內(nèi)序號): 2013年3月26日 —————————————————————————— 裝 訂 線 ———————————————————————————————— 報(bào)告份數(shù)： 實(shí)驗(yàn)總成績： -1- 一、實(shí)習(xí)目的 通過理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固所學(xué)的知識，提高處理實(shí)際問題的能力，了解設(shè)計(jì)專題的 主要內(nèi)容，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行做好充分的準(zhǔn)備，并為自己能順利與社會環(huán)境接軌做 準(zhǔn)備。 二、實(shí)習(xí)任務(wù) 實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠通過pc軟件控制的io模塊。io模塊的控制部件采用繼電器，可以由 微處理器（mcu）控制繼電器的打開、吸合。io模塊通過rs232串口和pc機(jī)連接，pc 機(jī)上運(yùn)行上位機(jī)控制軟件，提供控制io模塊繼電器和顯示io模塊繼電器閉合狀態(tài)的