直流斬波電路課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-11 06:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 fft 為 IGBT 的關(guān)斷時間， ? 為控制信號的占空比。 如圖 22 所示降壓斬波電路的電壓不連續(xù) iGttTiGto nto f fioi1i2I1 0I2 0t1uoa )b )OOTE EiGto nto f fiotxi1i2I2 0t1t2uo 圖 22 降壓斬波電路的工作波形圖 4 第三章 驅(qū)動電路的設(shè)計 驅(qū)動芯片的選擇 IGBT 是電力電子器件，控制電路產(chǎn)生的控制信號一般難以以直接驅(qū)動 IGBT。因此需要將信號放大的電路。另外直流斬波電路會產(chǎn)生很大的電磁干擾，會影響控制電路的正常工作，甚至導(dǎo)致電力電子器件的損壞。因而設(shè)計中還需要有帶電器隔離的部分。 具體來講 IGBT 的驅(qū)動要求有一下幾點： 1）動態(tài)驅(qū)動能力強(qiáng)，能為 IGBT 柵極提供具有陡峭前后沿的驅(qū)動脈沖。否則IGBT 會在開通及關(guān)延時，同時要保證當(dāng) IGBT 損壞時驅(qū)動電路中的其他元件不會被損壞。 2）能向 IGBT 提供適當(dāng)?shù)恼蚝头聪驏艍?，一般?+15 V 左右的正向柵壓比較恰當(dāng)，取 5V 反向柵壓能讓 IGBT 可靠截止。 3）具有柵壓限幅電路，保護(hù)柵極不被擊穿。 IGBT 柵極極限電壓一般為土 20 V，驅(qū)動信號超出此范圍可能破壞柵極。 4）當(dāng) IGBT 處于負(fù)載短路或過流狀態(tài)時，能在 IGBT 允許時間內(nèi)通過逐漸降低柵壓自動抑制故障電流，實現(xiàn) IGBT 的軟關(guān)斷。驅(qū)動電路的軟關(guān)斷過程不應(yīng)隨輸入信號的消失而受到影響。 根據(jù)以上幾點 要求 ，本次設(shè)計采用 TPL250 為 IGBT 的驅(qū)動芯片。 驅(qū)動芯片的介紹 TLP250 是日本東芝生產(chǎn)的 8 引腳 光耦合器， 適用于 晶體逆變器， 變頻空調(diào)Conditionor， IGBT 柵極驅(qū)動器 ， 功率場效應(yīng)晶體管的柵極驅(qū)動 等。 主要參數(shù)如下 ： 5 輸入閾值電流 5mA (max) 供電電壓 1035V 輸出電流 177。 (max) 開關(guān)時間 (max) 如 圖 31 所示， TPL250 的輸入和輸出通過光耦安全的隔離開來，避免輸出側(cè)的波動對控制電路的影響。 并且通過放大器和三極管將輸入的信號放大，使其幅值達(dá)到能夠驅(qū)動 IGBT 的要求。 實際應(yīng)用中，將來自控制電路的輸入信號由 3 引腳輸入， 7 引腳輸出兩路相同的放大后的控制信號。 8 引腳接 VCC， 5 引腳接 GND 圖 31 TLP250 引腳圖 驅(qū)動電路的設(shè)計 根據(jù) 節(jié)可得本次設(shè)計的驅(qū)動電路如圖 32 所示 T L P 2 5 012345678P W M 產(chǎn) 生接 I G B T 柵 極1 5 V 圖 32 驅(qū)動電路 其中 3 引腳與 PWM 產(chǎn)生裝置的地相連接 6 第四章 控制電路的設(shè)計 IGBT 為電壓驅(qū)動型開關(guān)器件，為了很好的控制其通斷，本次設(shè)計采用ATMEGA16 單片機(jī)發(fā)出 PWM 信號，通過兩個獨(dú)立按鍵控制 PWM 的占空比，從而使輸出電壓能夠人為的調(diào)節(jié)。 控制電路的設(shè)計原理 ATmega16 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS
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