電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）-降壓直流斬波電路實(shí)驗(yàn)裝置(文件)
【正文】 G 的具體數(shù)據(jù)與驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)及 IGBT 的容量有關(guān)，一般在幾歐～幾十歐，小容量的 IGBT 其 RG 值較大。本文設(shè)計(jì)的電路采用的是 專用集成塊 驅(qū)動電路。因此本文采用EXB841 設(shè)計(jì)出了一種可靠的 IGBT 驅(qū)動方案。因此本電路選用電容濾波 .因?yàn)楸倦娐芬笥蟹€(wěn)定的輸出因此還需用到穩(wěn)壓二極管進(jìn)行穩(wěn)壓。電感具有電流不能突變，通直流阻交流特性，因此串聯(lián)一個電感可以提高直流電壓品質(zhì)。同其他的電力電子器件一樣，由分立元件組成的IGBT 驅(qū)動電路也存在著可靠性問題。下面將分立元件組成的驅(qū)動電路和集成驅(qū)動電路做一下簡單的比較，以此來說明集成驅(qū)動電路的優(yōu)越性。 10 R 1R 2RgVD 1VD 2 VD 3VSVT 2TPIGBTVT 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 15EX B8 41 圖 4 由分立 元件組成的 驅(qū)動電路 當(dāng)驅(qū)動信號為零時， VT1 截止，一次勵磁電流經(jīng) VD1 和 VS迅速衰減，使在脈沖間隙期間脈沖變壓器的磁通回零。 此電路的缺點(diǎn)：截止時沒有門極反向電壓，抗干擾能力不強(qiáng)。 EXB841的功能塊圖如圖 6所示。 VT2為中間放 大級， VT4 和 VT5 組成的互補(bǔ)式推挽輸出可為 IGBT 柵極提供導(dǎo)通和關(guān)斷電壓。 IGBT 的柵極電荷經(jīng) VT5 迅速放電，使 3 腳電位降至 0V， IGBT 由于 Ugs=5V 而可靠關(guān)斷。 當(dāng) IGBT 正常工作時， Uce 較小，隔離二極管 VD2 導(dǎo)通，穩(wěn)壓管 VZ1 不會被擊穿， VT3截止， C4 被充電，使 E點(diǎn)電位為電源電壓值（ 20V）并保持不變。即輸入電路（光電耦合器）接線遠(yuǎn)離輸出電路接線，以保證有適當(dāng)?shù)慕^緣強(qiáng)度和高的噪聲阻抗。 表 2推薦的柵極串聯(lián)電阻 Rg 的參考值 IGBT 額定值 600A 10A 15A 30A 50A 75A 100A 150A 200A 300A 400A 1200V —— 8V 15V 25V —— 50V 75V 100V 150V 200V Rg/歐姆 250 150 82 50 33 25 15 12 8． 2 5 13 圖 7 EXB841 的電路原理圖 最優(yōu)參數(shù)選擇 整流電路部分 整流橋二極管的選擇。 ② 柵 極 串 聯(lián) 電 阻 Rg的阻值：根據(jù) IGBT 的 選 擇 ，由 表 2 可知 Rg 的值為 25?。 （ 15） 所示的關(guān)系還可從能量傳遞關(guān)系簡單地推得，一個周期中，忽略電路中的損耗，則電源提供的能量與負(fù)載消耗的能量相等，即 則 假設(shè)電源電流平均值為 I1，則有 其值小于等于負(fù)載電流 Io，由上式得 即輸出功率等于輸入功率， 可將降壓斬波器看作直流降壓變壓器。 APFC 電路不僅能實(shí)現(xiàn)輸出直流電壓的斬波調(diào)節(jié)，還能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)一側(cè)單位功率因數(shù)。如圖 9所示， 17 圖 9 整流二極管的保護(hù)電路 驅(qū)動電路部分 EXB841 集成塊的內(nèi)部有很好的保護(hù)措施。 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程． ”千里之行始于足下 ”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)． 在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計(jì) 電路 的能力以及綜合運(yùn)用知識的能 力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老 師們多多指教 ,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。 ② 通過檢測 和跟蹤輸出直流電壓的波動，實(shí)時調(diào)節(jié)輸出直流電壓的穩(wěn)定。該式也是最優(yōu)參數(shù)選擇的依 據(jù)。 電流連續(xù)時得出 （ 13） （ 14） 式中， ， ， ， ， I10 和 I20 分別是負(fù)載電流瞬時值的最小值和最大值。最大反向電壓 UR≧ √ 2U2=√ 2 55=。 ③若集電極上有大的電壓尖脈沖產(chǎn)生，可增加?xùn)艠O串聯(lián)電阻 Rg 使 尖脈沖較小。與此同時， 5 腳輸出低電平，將過流保護(hù)信號輸出。 VT2截止導(dǎo)致 D 點(diǎn)電位升高， VT4 導(dǎo)通， VT5 截止。電阻 R穩(wěn)壓管 VZ2與電容 C5 構(gòu)成 5V基準(zhǔn)電源，為 IGBT 的關(guān)斷提供 5V 的反偏電壓，同時也為輸入光耦合器 IS01 提供副方電源 .。隔離放大部分由光電耦合器 ISO0晶體管 VT VT VT5 和阻容元件 R C RR9 組成。 集成驅(qū)動電路 （ 1）芯片介紹及功能原理圖
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