二極管鉗位型三電平變換器開關損耗分析

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撲進行研究,提出一種適用于這兩種拓撲結(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個區(qū)間,根據(jù)伏秒平衡原理,利用區(qū)間內(nèi)的兩個電壓矢量實現(xiàn)對輸出參考電壓矢量的合成。提出根據(jù)負載電流方向和直流側(cè)電容電壓偏差的大小,來調(diào)整正負小矢量的作用時間的五段式脈寬調(diào)制方法,實現(xiàn)單相對稱三電平逆變器直流側(cè)電容中點電位的精確控制,減小開關器件的頻率。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)合了這些開關器件的特點。對兩種單相三電平逆變器進行分析比較,并在兩種拓撲上對本文所提svpwm方法進行仿真和實驗驗證。

針對750kva高功率密度二極管鉗位型三相三電平igbt變流模塊的設計需求,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)合特殊設計的緩沖電容布局,減小各igbt模塊的關斷過沖,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計方案的雜散電感,并用實驗加以證實。此功率模塊在測試中體現(xiàn)了良好的應用效果,最后給出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實驗波形。

零電壓開關pwm復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管的結(jié)電容可以實現(xiàn)開關管的zvs,但是輸出整流管仍然存在反向恢復帶來的尖峰電壓。為了解決這個問題,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,同時保留基本zvspwmh-fbtl變換器的所有優(yōu)點。該文分析這種新的變換器的工作原理,并在一個1200w的原理樣機上進行驗證,最后給出實驗結(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難的問題新的主電路拓撲減小了高壓下功率器件的電壓應力分析了各時段的工作原理,并提供了設計參考和實驗結(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,保護接收器輸入不會被t/r開關漏電流產(chǎn)生的電壓尖峰損壞。max4936/max4937具有8個獨立的可編程開關,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開關狀態(tài)時可簡化器件操作,確保上電時所有開關處于關斷狀態(tài),并減小時鐘饋通引起的噪聲。

maxim推出完全集成的八通道高壓發(fā)送/接收(t/r)開關max4936/max4937。這兩款開關內(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,保護接收器輸入不會被t/r開關漏電流產(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格的超聲成像和工業(yè)探傷應用。

LED發(fā)光二極管電平指示燈電路

零電壓開關(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)和開關管的結(jié)電容可以實現(xiàn)開關管的zvs,但在副邊整流二極管存在反向恢復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)絡應用于該變換器中,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,同時保留原有變換器的所有優(yōu)點。該文分析了引入箝位網(wǎng)絡后變換器的工作原理和特點,并進行了實驗驗證。

根據(jù)boost型三電平開關變換器工作原理,在低頻、小信號、小紋波假設條件下,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)學模型,由于其數(shù)學模型存在右半平面的零點,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,設計了超前-滯后補償網(wǎng)絡對系統(tǒng)進行串聯(lián)校正,實驗結(jié)果良好的動、靜態(tài)性能驗證了數(shù)學模型和控制策略的合理性,為其他三電平開關變換器的分析和設計提供了理論依據(jù)。

二極管的開關原理

研究了一種新型鉗位饋能式高壓大功率軟開關變換器,通過在二次側(cè)增加新型無源無損鉗位輔助網(wǎng)絡,實現(xiàn)了超前臂的zvs和滯后臂的zcs,同時此輔助網(wǎng)絡對二次側(cè)整流電壓過沖進行鉗位,并將過充能量饋送于負載,減小了二次側(cè)整流二極管電壓應力、提高了整個變換器的效率和可靠性。最后在理論分析基礎上,搭建了基于dsp控制的該拓撲的實驗樣機,測試表明該拓撲可在寬負載范圍內(nèi)良好實現(xiàn)zvzcs,具有良好的應用前景。

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和固定伏特秒控制技術的有源鉗位正激軟開關電路,并對該電路的工作過程進行了詳細的理論分析。在此基礎上,設計了一款25w的電源樣機。經(jīng)過測試,驗證了該理論分析的正確性,在整個負載范圍內(nèi)完全實現(xiàn)了主開關管和鉗位開關管的軟開關變換,軟開關實現(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。其主開關管的電壓應力均為輸入電壓的一半。由于采用了交錯zvspwm控制并利用輸出濾波電感中的能量,因此能夠在寬負載范圍內(nèi)實現(xiàn)開關管的zvs。分析了該變換器的工作原理和工作特性,并通過一個480w(輸出48v/10a)的原理樣機進行了驗證,最后給出了實驗結(jié)果。

諧振開關型變換器

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

開關二極管實用知識及應用電路分析 用于電子開關電路中的二極管稱為開關二極管。 ? ?開關二管同普通的二極管一樣,也是一個pn結(jié)的結(jié)構(gòu),不同之處是要求這種 二極管的開關特性要好。 ? ?小電流的開關二極管通常有點接觸型和鍵型等,也有在高溫下還可能工作的 硅擴散型、臺面型和平面型二極管。2ak型點接觸型為中速開關管,2ck型平 面接觸型為高速開關管,肖特基(sbd)硅大電流開關管正向壓降小、速度快、 效率高。肖特基型二極管的開關時間特短,因而是理想的開關二極管。 ? ?1.開關特性 ? ?當給開關二極加上正向電壓時,二極管處于導通狀態(tài),這相當于開關的通態(tài)。 當給開關二極管加上反向電壓時,二極管處于截止狀態(tài),這相當于開關的斷態(tài)。 開關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特性更好,即 開關速度更快,pn結(jié)的結(jié)電容更小,導通時的

提出了一種新型的全橋移相零電壓零電流變換器拓撲結(jié)構(gòu)。新的變換器通過導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,實現(xiàn)原邊電流的迅速復位,從而創(chuàng)造出良好的滯后臂零電流開關(zerocurrentswitching,zcs)條件。新拓撲在有效零電壓零電流開關(zerovoltagezerocurrentswitching,zvzcs)范圍,最大占空比等方面都優(yōu)于其它拓撲結(jié)構(gòu)。該文詳細分析了新拓撲的工作過程和各項特性,并試制樣機,驗證了理論分析的正確性和新拓撲的有效性。理論分析和實驗結(jié)果都證實了新拓撲非常適合中大功率場合應用。

以大功率變換器中的快恢復二極管(frd)為研究對象,有效利用物理模型和功能模型的優(yōu)點,提出一種新的frd復合模型。在集總電荷模型基礎上增加電流過渡階段和拖尾電流階段,精確描述反向恢復過程;正向恢復過程考慮器件引線所產(chǎn)生的電感效應,完善暫態(tài)正向過電壓。模型在matlab軟件中實現(xiàn),仿真結(jié)果與器件技術手冊參數(shù)數(shù)據(jù)、測試波形的對比表明該模型能精確描述frd開關暫態(tài)特性。

東芝tb1238機心采用負極性二極管調(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送進枕校電容c422、枕校電感i402組成的低通濾波電路．

三洋la76810機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”。這種電路應用很廣．具有一定的代表性。

針對傳統(tǒng)中點箝位型三電平變頻器運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撲的工作原理和基本調(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撲使用雙向功率器件取代傳統(tǒng)中點箝位型三電平中的箝位二極管,通過選擇恰當?shù)牧汶妷籂顟B(tài)組合,可實現(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,相比于中點箝位型三電平拓撲,有源箝位型拓撲可更好地平衡功率器件內(nèi)外管損耗,提升了變頻器容量。

西安郵電大學 通信與信息工程學院 生產(chǎn)實習報告 專業(yè)班級： 學生姓名： 學號(班內(nèi)序號): 2013年3月26日 —————————————————————————— 裝 訂 線 ———————————————————————————————— 報告份數(shù)： 實驗總成績： -1- 一、實習目的 通過理論聯(lián)系實際，鞏固所學的知識，提高處理實際問題的能力，了解設計專題的 主要內(nèi)容，為畢業(yè)設計的順利進行做好充分的準備，并為自己能順利與社會環(huán)境接軌做 準備。 二、實習任務 實現(xiàn)一個能夠通過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機連接，pc 機上運行上位機控制軟件，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