電力電子課程設(shè)計(jì)--交流電源

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著各行各業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展和對(duì)操作性能要求的提高，許多行業(yè)的用電設(shè)備都不是直接用交流電網(wǎng)提供的交流電作為電能源，而是通過各種形式對(duì)其進(jìn)行變換，從而得到各自所需的電能形式。逆變就是對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的一種基本形式，它完成將直流電變換成交流電的功能?，F(xiàn)代逆變技術(shù)是研究現(xiàn)代逆變電路的理論和應(yīng)用設(shè)計(jì)方法的學(xué)科，這門學(xué)科綜合了現(xiàn)代電力電

2、子開關(guān)器件技術(shù)、現(xiàn)代功率變換技術(shù)、模擬和數(shù)字電子技術(shù)、PWM技術(shù)、開關(guān)電源技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)等多種實(shí)用設(shè)計(jì)技術(shù)，已被廣泛的用于工業(yè)和民用領(lǐng)域中的各種功率變換系統(tǒng)和裝置中。</p><p>　　本文重點(diǎn)從改變IGBT開關(guān)頻率來得到我們想要的交流電源，同時(shí)引入PWM技術(shù)PWM改變逆變電路輸出電壓的大小，以及輸出頻率。研究無源逆變控制技術(shù)的綠色變頻電源技術(shù)，對(duì)當(dāng)今提出的“節(jié)能、高效、綠色、環(huán)?！惫I(yè)口號(hào)的實(shí)現(xiàn)具有重要意

3、義。 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the development of control technology in all walks of life and the improvement of operating performance requirements, many electrical equip

4、ment industry is not communicate directly with the grid provided by alternating current (ac) as the electric energy, but through various forms of transformation, thus the electricity required to get their respective form

5、s. Inverter is the power transformation and control of a basic form, it will complete the function of the direct current into alternatin</p><p>　　This paper mainly from the change of IGBT switch frequency ac

6、 power to get what we want, at the same time introduced the PWM PWM changing the size of the inverter circuit output voltage, and output frequency. Research of passive inverter control technology of inverter power source

7、 green technology, put forward by the of today's "energy saving, efficient, green and environmental protection industry the realization of the slogan is of great significance.</p><p><b>　　目錄&l

8、t;/b></p><p>　　總體設(shè)計(jì)思想 ………………………………………1</p><p>　　第一章 整流電路 …………………………………2</p><p>　　第二章 逆變電路 …………………………………5</p><p>　　第三章 PWM逆變電路的工作原理 ………………8</p&g

9、t;<p>　　第四章 三相正弦交流電源發(fā)生器 ………………10</p><p>　　第五章 三角波發(fā)生器 ……………………………12</p><p>　　第六章 比較電路 ……………………………………13</p><p>　　第七章 死區(qū)生成電路 ………………………………16</p><p>　　第八章

10、 驅(qū)動(dòng)電路 …………………………………18</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………19</p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　通過相關(guān)文件的檢索，確定總體設(shè)計(jì)分整流電路、逆變電路、三相正弦交流電源發(fā)生器、三相正弦交流電源發(fā)生器 、三角波發(fā)生器、比較電路、死區(qū)生成電路、驅(qū)動(dòng)

11、電路等幾部分組成。圍繞這幾部分進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)圖如下</p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)圖</b></p><p><b>　　第一章 整流電路</b></p><p>　　整流電路采用二極管整流橋電容濾波電路， 其電路圖如圖1.1所示：</p><p>　　圖1.1 考慮電感時(shí)電容濾波

12、的三相橋式整流電路及其波形 </p><p>　　a）電路原理圖 b）輕載時(shí)的交流側(cè)電流波形 </p><p>　　c）重載時(shí)的交流側(cè)電流波形</p><p>　　1. 其工作原理如下所示：

13、 </p><p>　　該電路中，當(dāng)某一對(duì)二級(jí)管導(dǎo)通時(shí)，輸入直流電壓等于交流側(cè)線電壓中最大的一個(gè)，該線電壓既向電容供電，也向負(fù)載供電。當(dāng)沒有二級(jí)管導(dǎo)通時(shí)，由電容向負(fù)載放電，ud按指數(shù)規(guī)律下降。 </p><

14、;p>　　設(shè)二極管在局限電路電壓過零點(diǎn)δ角處開始導(dǎo)通，并以二極管VD6和VD1開始同時(shí)導(dǎo)通的時(shí)刻為時(shí)間零點(diǎn)，則線電壓為 </p><p>　　uab=U2sin（ωt+δ）

15、 </p><p><b>　　而相電壓為</b></p><p>　　ua=U2sin(ωt+δ－) </p><p>　　在ωt=0時(shí)，二極管VD6和VD1開始同時(shí)導(dǎo)通，直流側(cè)電壓等于uab；下一次同時(shí)導(dǎo)通的一對(duì)管子是V

16、D1和VD2，直流側(cè)電壓等于uab。這兩段導(dǎo)通過程之間的交替有兩種情況，一種是在VD1和VD2同時(shí)導(dǎo)通之前VD6和VD1是關(guān)斷的，交流側(cè)向直流側(cè)的充電電源id是斷續(xù)的；另一種是VD1一直導(dǎo)通，交替時(shí)由VD6導(dǎo)通換相至VD2導(dǎo)通，id是連續(xù)的。介于二者之間的情況是，VD1和VD6同時(shí)導(dǎo)通的階段與VD1和VD2同時(shí)導(dǎo)通的階段在 ωt+δ=出恰好連接起來，id恰好連續(xù)。由 “電壓下降速度相等”的原則，可以確定臨界條件。假設(shè)在wt+d =2p

17、/3的時(shí)刻“速度相等”恰好發(fā)生，則有 </p><p>　　可得 wRC= </p><p>　　這就是臨界條件。 wRC> 和

18、 wRC< 分別使電流id斷續(xù)和連續(xù)的條件。對(duì)一個(gè)確定的裝置來講，通常只有R是可變的，它的大小反映了負(fù)載的輕重。因此可以說，在輕載時(shí)直流側(cè)獲得的充電電流是斷續(xù)的，重載時(shí)是連續(xù)的，分界點(diǎn)就是R=/wC。 </p><p>　　考慮實(shí)際電路中存在的交流側(cè)電感以

19、及為抑制沖擊電流而串聯(lián)的電感時(shí)的工作情況： 電流波形的前沿平緩了許多，有利于電路的正常工作。 隨著負(fù)載的加重，電流波形與電阻負(fù)載時(shí)的交流側(cè)電流波形逐漸接近。</p><p>　　2． 由電容濾波電路的原理分析可知，該電路的特點(diǎn)如下所示：</p><p>　?。?）二極管的導(dǎo)電角?<?，流過二極管的瞬時(shí)電流很大</p><p>　　電流的有效值和平均值的關(guān)系與波

20、形有關(guān)，在平均值相同的情況下，波形越尖，有效值越大。在純電阻負(fù)載時(shí)，變壓器副邊電流的有效值I2 = 1.11IL，而有電容濾波時(shí)</p><p>　?。?）負(fù)載平均電壓VL升高，紋波（交流成分）減小，且R越大，電容放電速度越慢，則負(fù)載電壓中的紋波成分越小，負(fù)載平均電壓越高。</p><p>　　為了得到平滑的負(fù)載電壓，一般取</p><p><b>　　≥

21、(3～5) </b></p><p>　　式中T為電源交流電壓的周期。</p><p>　?。?）負(fù)載直流電壓隨負(fù)載電流增加而減小。VL隨IL的變化關(guān)系稱為輸出特性或外特性，如圖1所示。</p><p>　　C值一定，當(dāng) ，即空載時(shí)   </p><p>　　當(dāng)C=0，即無電容時(shí)  </p>

22、;<p>　　在整流電路的內(nèi)阻不太大（幾歐）和放電時(shí)間常數(shù)滿足式 ≥(3～5) 的關(guān)系時(shí)，電容濾波電路的負(fù)載電壓VLV2的關(guān)系約為</p><p>　　VL=(1.1～1.2)V2</p><p>　　總之，電容濾波電路簡單，負(fù)載直流電壓VL較高，紋波也較小，它的缺點(diǎn)是輸出特性較差，故適用于負(fù)載電壓較高，負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。</p><p>　　2.3

23、 二極管的選擇</p><p>　　在選擇整流二極管時(shí)，主要考慮兩個(gè)參數(shù)，即最大整流電流和反向擊穿電壓。在橋式整流電路中，二極管D1、D3和D2、D4是兩兩輪流導(dǎo)通的，所以流經(jīng)每個(gè)二極管的平均電流為</p><p>　　在選擇整流管時(shí)應(yīng)保證其最大整流電流IF > ID 。</p><p>　　二極管在截止時(shí)管子兩端承受的最大反向電壓可以從橋式整流電路的工作

24、原理中得出。在v2正半周時(shí)，D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止。此時(shí)D2、D4所承受的最大反向電壓均為v2的最大值，</p><p>　　即                       &#

25、160;          </p><p>　　同理，在v2的負(fù)半周，D1、D3也承受到同樣大小的反向電壓。所以，在選擇整流管時(shí)應(yīng)取其反向擊穿電壓VBR > VRM 。 </p><p><b>　　第二章 逆變電路</b></p><p>　　根

26、據(jù)要求，逆變電路采用三相橋式電壓型逆變電路，其電路圖如圖2.1所示：</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　1.1其工作原理如下： </p><p>　?。?） 該電路是采用雙極性控制方式。U,V,W三相的PWM控制通常公用一個(gè)三角載波uc,三相的調(diào)制信號(hào)urU,uRv和urW依次相差120°。U,V和W各

27、相功率開關(guān)器件的控制規(guī)律相同，現(xiàn)以U相為例來說明。當(dāng)urU大于uc時(shí)，給上橋臂V1導(dǎo)通信號(hào)，給下橋臂V4以關(guān)斷信號(hào)，則U相相對(duì)于直流電源假象中點(diǎn)N’的輸出電壓uUn’=Ud/2。當(dāng)urU小于uc時(shí)，給V4一導(dǎo)通信號(hào)，給V1上橋臂關(guān)斷信號(hào)時(shí)，則uUN=。V1和V4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)始終是互補(bǔ)的。當(dāng)給V1（V4）以導(dǎo)通信號(hào)，也可能是二極管VD1(VD4)續(xù)流導(dǎo)通這要由阻感負(fù)載中電流方向來決定。這是因?yàn)樽韪胸?fù)載中電流的方向來決定的。V相及W相的控制方

28、式都相同。電路波形如圖所示?？梢缘贸?，的PWM波形都只有兩種電平，當(dāng)臂1臂6導(dǎo)通時(shí)uUV=Ud，當(dāng)臂3和臂4導(dǎo)通時(shí)uUV=－Ud，當(dāng)臂1和臂3或臂4和臂6導(dǎo)通時(shí)uUV=0。因此，逆變器的輸出線電壓PWM波由Ud和0三種電平構(gòu)成。而且負(fù)載相電壓PWM波由(±2/3)Ud、(±1/3)Ud和0共5種電平組成 ，其波形圖如圖3.2所示。 </p><p><b>　　圖3.2<

29、/b></p><p>　?。?） U相的控制規(guī)律</p><p>　　當(dāng)urU>uc時(shí)，給V1導(dǎo)通信號(hào)，給V4關(guān)斷信號(hào)，uUN’=Ud/2</p><p>　　當(dāng)urU<uc時(shí)，給V4導(dǎo)通信號(hào)，給V1關(guān)斷信號(hào)，uUN’=-Ud/2</p><p>　　當(dāng)給V1(V4)加導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，可能是V1(V4)導(dǎo)通，也可能是VD1(V

30、D4)導(dǎo)通</p><p>　?。?） 死區(qū)時(shí)間的防止：</p><p>　　同一相上下兩臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)，為防止上下臂直通而造成短路，留一小段上下臂都施加關(guān)斷信號(hào)的死區(qū)時(shí)間，死區(qū)時(shí)間的長短主要由開關(guān)器件的關(guān)斷時(shí)間決定，死區(qū)時(shí)間會(huì)給輸出的PWM波帶來影響，使其稍稍偏離正弦波，所以必須在電路中設(shè)計(jì)死區(qū)生成電路。</p><p><b>　　2．IGBT的選擇

31、</b></p><p>　　參數(shù)的選擇一條原則是適當(dāng)留有余地，這樣才能確保長期、可靠、安全地運(yùn)行。工作電壓≤50%-60%，結(jié)溫≤70-80%在這條件下器件是最安全的。制約因素如下：</p><p>　　（1） 在關(guān)斷或過載條件下，IC要處于安全工作區(qū)，即小于2倍的額定電流值；IGBT峰值電流是根據(jù)200%的過載和120%的電流脈動(dòng)率下來制定的；結(jié)溫一定<150℃以下，

32、指在任何情況下，包括過載時(shí)。</p><p>　?。? ） 開通電壓15V±10%的正柵極電壓，可產(chǎn)生完全飽和，而且開關(guān)損耗最小，當(dāng)<12V時(shí)通態(tài)損耗加大，>20V時(shí)難以實(shí)現(xiàn)過流及短路保護(hù)。</p><p>　?。?） 關(guān)斷偏壓-5到-15V目的是出現(xiàn)噪聲仍可有效關(guān)斷，并可減小關(guān)斷損耗最佳值約為-10V。</p><p>　?。?）  

33、;IGBT不適用線性工作，只有極快開關(guān)工作時(shí)柵極才可加較低3—11V電壓</p><p>　?。?） 飽和壓降直接關(guān)系到通態(tài)損耗及結(jié)溫大小，希望越小越好，但價(jià)格就要大。。        所以根據(jù)IJBT的制約因素，主電路的電流電壓值及設(shè)計(jì)要求，采用的IJBT管是GTl53101。</p><p>　　第三章 PWM逆變

34、電路的工作原理</p><p>　　PWM控制方式就是對(duì)逆變電路開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不等的脈沖。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變逆變輸出頻率。</p><p>　　1．PWM控制的基本原理 </p><p>　　PWM控制——脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效地獲得

35、所需要波形（含形狀和幅值）</p><p>　　理論基礎(chǔ):沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。沖量指窄脈沖的面積。這里所說的效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同 </p><p>　　PWM波形可等效的各種波形，例如：直流斬波電路可以等效直流波形；PWM波可以等效正弦波形；還可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和SPWM控制相

36、同，也基于等效面積原理 。</p><p>　　用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個(gè)正弦半波的方法：⑴正弦半波N等分，可看成N個(gè)彼此相連的脈沖序列，寬度相等，但幅值不等；⑵用矩形脈沖代替，等幅，不等寬，中點(diǎn)重合，面積（沖量）相等。這樣就可得到PWM 波形。由上方法可知各脈沖的幅值相等，而寬度按正弦規(guī)律變化 。對(duì)于正弦波的負(fù)半周，也可用同樣的方法得到PWM波形。像這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形

37、，也稱SPWM波形。</p><p>　　要改變等效輸出正弦波幅值時(shí)，只要按照同一比例系數(shù)改變上述各脈沖的寬度即可。</p><p><b>　　2．控制方法</b></p><p>　　調(diào)制信號(hào)ur為正弦波,載波uc在ur的正半周為正極性的三角波，在ur的負(fù)半周為負(fù)極性的三角波。在ur和uc的交點(diǎn)時(shí)刻控制IGBT的通斷。在ur的半個(gè)周期內(nèi)三角

38、波載波只在正極性或負(fù)極性一種極性范圍內(nèi)變化，所得到的PWM波形也只在單個(gè)極性范圍變化的控制方式稱為單極性PWM控制方式。</p><p>　　單極性PWM控制方式相對(duì)應(yīng)的是雙極性控制方式。采用雙極性方式時(shí)，</p><p>　　在ur的半個(gè)周期內(nèi)，三角波載波不再是單極性的，而是有正有負(fù)，所得的PWM形也是有正有負(fù)。在ur的一個(gè)周期內(nèi)，輸出的PWM波只有±Ud兩種電平，而不像單極性

39、控制時(shí)還有零電平。仍然在調(diào)制信號(hào)ur和載波信號(hào)uc的交點(diǎn)時(shí)刻控制各開關(guān)的通斷。在ur的正負(fù)半周，對(duì)各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同。</p><p>　　第四章 三相正弦交流電源發(fā)生器</p><p>　　本設(shè)計(jì)需要三相正弦交流電源發(fā)生器，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定其電路圖如圖5.1所示，在圖5.1中，用雙聯(lián)電位器同時(shí)改變R7和R12，就可以改變正弦參考信號(hào)的頻率，從而實(shí)現(xiàn)了變頻功能。</p>

40、;<p>　　在本設(shè)計(jì)中，我用一個(gè)三相變頻正弦參考信號(hào)發(fā)生電路代替了生成SPWM信號(hào)的專用芯片。它是控制電路的核心部分，采用的是一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的RC移相正弦</p><p>　　波發(fā)生器。其中，正弦波振蕩的頻率由下式確定：f==</p><p>　　所以由=50，可以確定參數(shù)為：R7=1K, C1=50f.</p><p>　　同時(shí)通過對(duì)其他參數(shù)的調(diào)整確

41、定正旋波的幅值為1v。</p><p>　　所以三相正弦參考信號(hào)分別表示為：UA = sin(125.6t) UB = sin(125.6t ?120。) UC = sin(125.6t ?240。)</p><p><b>　　圖4.1</b></p><

42、;p>　　第五章 三角波發(fā)生器</p><p>　　本設(shè)計(jì)中需要三角波發(fā)生器，根據(jù)要求確定其電路圖如圖5.1所示：</p><p><b>　　圖5.1</b></p><p>　　1．其工作原理如下：</p><p>　　在圖5.1中所示的三角波發(fā)生器電路中，U01左邊為同相滯回比較器 ，右邊為積分運(yùn) 算放大電路

43、。</p><p>　　圖中滯回比較器的輸出電壓U01=+Uz(或-Uz)，它的輸入電壓是積分路的輸出電壓U0，根據(jù)疊加原理，集成運(yùn)放A1同相輸出端的電位</p><p>　　up1=……..(1)</p><p>　　令up1=un1=0，則閾值電壓</p><p>　　+Uz(或-Uz)=……………(2)</p><p

44、>　　積分電路的輸入電壓是指會(huì)比較器的輸出電壓U01，所以輸出電壓的表達(dá)式為</p><p>　　UO=………………(3)</p><p>　　式中U0(t0)為處態(tài)時(shí)的輸出電壓。由上式可以得出UO是三角波，幅值為+UT(或- UT);U01是方波,幅值為+Uz(或-Uz),由于積分電路引入了深度電壓負(fù)反饋,所以 在負(fù)載電阻相當(dāng)大的變化范圍里,三角波電壓幾乎不會(huì)變.</p>

45、;<p><b>　　2．參數(shù)選擇</b></p><p>　　由三角波的波形可以得出</p><p>　　+…………………(4)</p><p>　　式中UT=,經(jīng)過整理可得到振蕩周期</p><p>　　T=………………………………(5)</p><p>　　振蕩頻率 f=……

46、………………(6)</p><p>　　由于要求輸出的三角波頻率為10kHZ，所以可以使電路參數(shù)取以下值：</p><p>　　R1=10kΩ R2=10KΩ R3=1000kΩ C=25uF。</p><p>　　同時(shí)確定其幅值為2v，則采用的穩(wěn)壓管是2v，且R3=100K,C1=10uf.</p><p><b>

47、　　第六章 比較電路</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中需要比較電路，根據(jù)需要，選用了選用滯回比較器，因?yàn)榫哂袦靥匦裕淳哂袘T性特性，有一定的抗干擾能力。其電路圖如圖6.1所示。</p><p>　　如圖6.2所示，滯回比較器引入了正反饋。</p><p>　　從集成運(yùn)放輸出端的限幅電路可以看出，u0=Uz。集成運(yùn)放反相輸入端電壓uN=uI，同相輸

48、入端電位 </p><p>　　圖6.1 </p><p><b>　　圖6.2 </b></p><p><b>　　uP=</b></p><p>　　令uN=uP，求出的ui就是閥值電壓，因此得出 </p><p><b>

49、　　UT=</b></p><p>　　假設(shè)uI<－UT,那么uN一定小于uP，因而u0=+UZ，所以u(píng)p=+UT,當(dāng)輸入電壓uI增大到+UT，在增大一個(gè)無窮小量時(shí)，輸出電壓u0才會(huì)從+UZ躍變?yōu)?UZ。同理，假設(shè)uI>+UT，那uN一定大于uP，因而u0=-UZ，所以u(píng)P=-UT只有當(dāng)輸入電壓uI減小到-UT時(shí)，再減小一個(gè)無窮小量時(shí)，輸出電壓u0才會(huì)從-UZ躍變?yōu)?UZ，即，u0從+UZ

50、躍變?yōu)椋璘T的閥值電壓是不同的電壓傳輸特性如圖7.2所示。 </p><p>　　從電壓傳輸特性曲線上可以看出,當(dāng)－UT<uI<+UT時(shí)，u0可能是+UZ，也可能是－UZ。如果uI是從小于－UT的值逐漸增大到－UT<uI<+UT,那么u0應(yīng)為+UZ;如果uI是從大于+UT的值逐漸減小到－UT<uI<+UT，那么u0應(yīng)為－UT

51、;曲線具有方向性。</p><p>　　實(shí)際上由于集成運(yùn)放的開環(huán)模增益不是無窮大，只有當(dāng)它的差模輸入電壓足夠大時(shí)，輸入電壓u0才為UZ。u0再從+UZ變?yōu)椋璘Z或從－UZ變?yōu)?UZ的過程中，隨著uI的變化，將經(jīng)過線性區(qū)，并需要一定的時(shí)間。滯回比較器中引入了正反饋，加快了u0的轉(zhuǎn)換速度。 </p><p>　　為使滯回比較器的電壓傳輸特性曲線向左或

52、向右平移，需將兩個(gè)閾值電壓疊加兩個(gè)相同的正電壓或負(fù)電壓。把電阻R1的接地端接參考電壓UREF，可達(dá)到此目的，圖中有同相輸入端的電位</p><p><b>　　uP=UREF</b></p><p>　　令uN=uP , 求出的uI就是閾值電壓，因此得出</p><p><b>　　UT1=UREF－</b></p&

53、gt;<p>　　UT2=UREF+UZ</p><p>　　兩式中第一項(xiàng)是曲線在橫軸左移或右移的距離，改變UREF極性即可改變曲線平移的方向。若是電壓傳輸特性曲線上、下平移，則應(yīng)改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。</p><p>　　第七章 死區(qū)生成電路</p><p>　　為了防止三相橋式電壓型逆變主電路中的上下臂直通而造成短路，留一小段上下臂都施加關(guān)斷信號(hào)

54、的死區(qū)時(shí)間，所以引入了死區(qū)生成電路，其電路圖如圖7.1所示：</p><p><b>　　圖7.1</b></p><p><b>　　其工作原理如下：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的H橋功率集成電路的工作電壓高達(dá)35V，而且其峰值電流可達(dá)到A。如果H橋同臂高低端兩個(gè)DMOS功率器件發(fā)生直通，則流過器件的電流將會(huì)非常

55、大，很易使器件燒毀。因此，必須采取措施來防止工作過程中同臂高低端兩個(gè)功率器件發(fā)生直通。在電路的操作過程中，一般有兩種情況會(huì)造成功率器件的直通：</p><p>　　(1)輸入的高、低端兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位不匹配，有同時(shí)為高電平的部分，</p><p>　　造成被驅(qū)動(dòng)的高端和低端兩個(gè)功率管在這段時(shí)間內(nèi)同時(shí)開啟；</p><p>　　(2)功率器件的關(guān)斷時(shí)間過長，使得高端和

56、低端兩個(gè)功率器件中，一個(gè)器件還未完全關(guān)閉，另一個(gè)件就已經(jīng)開啟。因此，電路中首先要消除高低壓端兩路信號(hào)為高電平的部分，其次要在兩路信號(hào)間產(chǎn)生一個(gè)死區(qū)時(shí)間，以保證高端和低端兩個(gè)功率器件在一個(gè)完全關(guān)閉后，另一個(gè)才開啟。</p><p>　　我采用了高低端驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)產(chǎn)生電路（Dead time）來實(shí)現(xiàn)這一功能。電路的主體部分是采用的RC 延遲結(jié)構(gòu)。 其仿真結(jié)果如圖3-26 所示，同臂高低端功率器件開關(guān)延遲時(shí)間為0.7

57、us。 實(shí)現(xiàn)死區(qū)產(chǎn)生時(shí)間（Dead time），的功能。從圖中我們可以看出，啵ad Ti。l=t3．t1，tD。adTi。正叫1+1[2共同組成了控制高低端。</p><p><b>　　根據(jù)電容充放電特性</b></p><p><b>　　Ucmax=5V</b></p><p>　　不妨令t=7us，則兩邊同時(shí)取對(duì)

58、數(shù)</p><p><b>　　ln5=-</b></p><p>　　因此 RC=4.3s</p><p>　　所以可以取C=104pF ， R=41.3KΩ</p><p><b>　　第八章 驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　由于三相橋式電壓型逆變電路中采用的IJB

59、T管，它在使用的時(shí)候需要驅(qū)動(dòng)電路，才能使IGBT管子正常地開通和關(guān)斷。</p><p>　　IGBT的驅(qū)動(dòng)電路必須具備2個(gè)功能：一是實(shí)現(xiàn)控制電路與被驅(qū)動(dòng)IGBT柵極的電隔離； 二是提供合適的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖。實(shí)現(xiàn)電隔離可采用脈沖變壓器、微分變壓器及光電耦合器。 </p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用芯片M57962L及其附件組成的驅(qū)動(dòng)電路，其電路圖如圖8.1所示：</p>&l

60、t;p><b>　　圖8.1</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 一種新穎的三相正弦波變頻電源；張衛(wèi)平，陳云鵬 ，劉元超， 北方工業(yè)大學(xué)綠色電源實(shí)驗(yàn)室中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集</p><p>　　【2】 電容濾波電路的特點(diǎn)；湖北武漢華中科技大學(xué)電子