【正文】 具有使控制電路和 IGBT 所在主電路間實現(xiàn)電流隔離的功能，還具 有過電流保護功能 [7] 。 驅(qū)動芯片 EXB841 的控制原理 EXB841 的驅(qū)動主要有三個工作過程：正常開通過程、正常關(guān)斷過程和過流 保護動作過程。14 和 15 兩腳間外加 PWM 控制信號，當觸發(fā)脈沖信號施加于 14 和 15 引腳時，在 GE 兩端產(chǎn)生約 16V 的 IGBT 開通電壓；當觸發(fā)控制脈沖撤銷時， 在 GE 的 IGBT 關(guān)斷電壓。過流保護動作過程是根據(jù) IGBT 的 CE 極 間電壓 Uce 的大小判定是否過流而進行保護的，Uce 由二極管 Vd7 檢測。當 IGBT 開通時， 若發(fā)生負載短路等發(fā)生大電流的故障， Uce 會上升很多， 使得 Vd7 截止， EXB841 的 6 腳 “懸空” B 點和 C 點電位開始由約 6V 上升， ， 當上升至 13V 時， Vz1 被擊穿，V3 導通，C4 通過 R7 和 V3 放電，E 點的電壓逐漸下降，V6 導通，從而 使 IGBT 的 GE 間電壓 Uce 下降，實現(xiàn)軟關(guān)斷，完成 EXB841 對 IGBT 的保護。射極 ，由 EXB841 內(nèi)部的穩(wěn)壓二極管 Vz2 決定。 其典型接線圖如下： 圖 219 M57962L 型 IGBT 驅(qū)動器的原理與接線圖 16 Protel 仿真圖如下 圖 220 單個 IGBT 驅(qū)動保護電路原理圖和控制及其驅(qū)動電路 PCB 圖 221 單個 IGBT 驅(qū)動保護電路原理圖 17 3. 硬件實現(xiàn) 利用 PROTEL DXP 做得自動布線圖如下 圖 222 PROTEL DXP 自動布線圖 18 六、實驗總結(jié) 這次課程設(shè)計歷時二個星期多左右，通過這兩個星期的學習，發(fā)現(xiàn)了自己的 很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論聯(lián) 系實際的能力還急需提高。課程設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出, 分析和解決實際問題鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓 ，電子技術(shù)已經(jīng)成為當今世界空前 活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌 握電子的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。 回顧此次電力電子技術(shù)課程設(shè)計，至今我們?nèi)愿锌H多，的確，從選題到 定稿，從理論到實踐，在整整一星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以 學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很 多在書本上所沒有學到過的知識。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重 重， 這畢竟第一次做的， 難免會遇到過各種各樣的問題， 比如有時候被一些小的， 細的問題擋住前進的步伐，讓我們總是為了解決一個小問題而花費很長的時間。 最后還要查閱其他的書籍才能找出解決的辦法。 自己看起來多完美的設(shè)計在實踐 下就漏洞百出了。并且我在做設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)有很多東西，也知道自己的很多 不足之處，知道自己對以前所學過的知識理解得不夠深刻， 前認為學了沒用的課程現(xiàn)在也用到了。比如《電工基礎(chǔ)》《電力電子器件》《開 、 、 關(guān)電源技術(shù)》等課程，看起來不是很有用的東西現(xiàn)在去都集中在一塊兒了。 所謂“態(tài)度決定一切” ，于是偶然又必然地收獲了諸多，概而言之，大約以 下幾點： 溫故而知新。課程設(shè)計開始的時候思緒全無，舉步維艱，對于理論知識學習 不夠扎實的我們深感“書到用時方恨少” ，于是想起圣人之言“溫故而知新” ，便 重拾教材與實驗手冊，對知識系統(tǒng)而全面進行了梳理，遇到難處先是苦思冥想再 向同學請教，終于熟練掌握了基本理論知識，而且領(lǐng)悟諸多平時學習難以理解掌 握的較難知識，學會了如何思考的思維方式，找到了設(shè)計的靈感。 思路即出路。當初沒有思路，誠如舉步維艱，茫茫大地，不見道路。在對理 論知識梳理掌握之后，茅塞頓開 實踐出真知。到今天，課程設(shè)計基本告成，才切身領(lǐng)悟“實踐是檢驗真理的 唯一標準”學海無涯，學無止境。盡管課程設(shè)計是在本學期開始，我們的教材學 習完畢，掌握許多知識，但是還有很多地方理解領(lǐng)悟不到位，由于 SPWM 控制信 號的產(chǎn)生比較復雜，我們查閱很多資料，嘗試過用不同方法設(shè)計產(chǎn)生，比如分立 元件，集成芯片，最終選擇了用 SG3524 集成芯片，電路接線雖很復雜，但其能 實現(xiàn)的功能很強大，以后還需進一步學習運用。最后我們還嘗試用 PROTEL DXP 設(shè)計畫出部分的實際電路板圖，要考慮更多的問題提出了更高要求。 這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在努力下終于迎 刃而解。同時發(fā)現(xiàn)了還有很多工具及理論以后亟待學習。它培養(yǎng)了我們嚴謹科學 的思維，通過它架起理論與實踐橋梁。 19 附錄一 Matab 簡介 MATLAB 是美國 MathWorks 公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開 發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán) 境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩大部分。 MATLAB 是矩陣實驗室 矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，和 Mathemati 矩陣實驗室 ca、Maple 并稱為三大數(shù)學軟件。它在數(shù)學類科技應用軟件中在數(shù)值計算 方面首屈一指。MATLAB 可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、 創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應用于工程計算、控制 設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng) 域。 MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學、工程中常 用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C，F(xiàn)ORTRAN 等語 言完相同的事情簡捷得多，并且 mathwork 也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu) 點,使 MATLAB 成為一個強大的數(shù)學軟件。在新的版本中也加入了對 C， FORTRAN，C++ ，JAVA 的支持?？梢灾苯诱{(diào)用,用戶也可以將自己編寫 的 實 用 程 序 導 入 到 MATLAB 函 數(shù) 庫 中 方 便 自 己 以 后 調(diào) 用 ， 此 外 許 多 的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以 用。 matlab 特點 ●此高級語言可用于技術(shù)計算 ●此開發(fā)環(huán)境可對代碼、文件和數(shù)據(jù)進行管理 ●交互式工具可以按迭代的方式探查、設(shè)計及求解問題 ●數(shù)學函數(shù)可用于線性代數(shù)、統(tǒng)計、傅立葉分析、篩選、優(yōu)化以及數(shù)值 積分等 ●二維和三維圖形函數(shù)可用于可視化數(shù)據(jù) ●各種工具可用于構(gòu)建自定義的圖形用戶界面 ●各種函數(shù)可將基于 MATLAB 的算法與外部應用程序和語言（如 C、 C++、Fortran、Java、COM 以及 Microsoft Excel）集成 20 附錄二 Protel 簡介 Altium 公司作為 EDA 領(lǐng)域里的一個領(lǐng)先公司，在原來 Protel 99SE 的 基礎(chǔ)上，應用最先進的軟件設(shè)計方法，率先推出了一款基于 Windows2000 和 Windows XP 操作系統(tǒng)的 EDA 設(shè)計軟件 Protel DXP。 Protel DXP 在前 版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計環(huán)境功能包括雙顯示 器支持，可固定、浮動以及彈出面板，強大的過濾和對象定位功能及增強 的用戶界面等。Protel DXP 是第一個將所有設(shè)計工具集于一身的板級設(shè)計 系統(tǒng)，電子設(shè)計者從最初的項目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照 自己的設(shè)計方式實現(xiàn)。Protel DXP 運行在優(yōu)化的設(shè)計瀏覽器平臺上，并且 具備當今所有先進的設(shè)計特點，能夠處理各種復雜的 PCB 設(shè)計過程。通過 設(shè)計輸入仿真、PCB 繪制編輯、拓撲自動布線、信號完整性分析和設(shè)計輸 出等技術(shù)融合，Protel DXP 提供了全面的設(shè)計解決方案。 Protel DXP2004 是 Altium 公司于 2004 年推出的最新版本的電路設(shè)計 軟件，該軟件能實現(xiàn)從概念設(shè)計，頂層設(shè)計直到輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及這之間 的所有分析驗證和設(shè)計數(shù)據(jù)的管理。當前比較流行的 Protel 9Protel 9 9 SE，就是它的前期版本。 Protel DXP 2004 已不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計工具，而是 由多個模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是 SCH（原理圖）設(shè)計、SCH（原理圖） 仿真、PCB（印制電路板）設(shè)計、Auto Router（自動布線器）和 FPGA 設(shè) 計等，覆蓋了以 PCB 為核心的整個物理設(shè)計。該軟件將項目管理方式、原 理圖和 PCB 圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計、拓樸自動布線以及電路仿真 等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計提供了強大的支持。 與較早的版本——Protel99 相比，Protel DXP 2004 不僅在外觀上顯得 更加豪華、 人性化， 而且極大地強化了電路設(shè)計的同步化， 同時整合了 VHDL 和 FPGA 設(shè)計系統(tǒng)，其功能大大加強了。 21 參考文獻： 參考文獻 ： 【1】《電力電子技術(shù)》王兆安 黃俊 【2】《Protel2004》神龍工作室 人民郵電出版社 【4】 《Altium Designer6 電路圖設(shè)計百例》 姜艷波 化學工業(yè)出版社 【5】 《電路設(shè)計與制板 Protel DXP 典型實例》 老虎工作室 倪澤峰 江 中華 人民郵電出版社 【6】田健，郭會軍，王華民，等大功率IGBT瞬態(tài)保護研究 力電子技術(shù) 【7】《電力電子技術(shù)手冊》(精)/國外電氣工程名著譯叢 機械 工業(yè)出版社 (200401 出版) 西安 機械工業(yè)出版社 北京人民郵電出版社 【3】 《Protel DXP 電路設(shè)計制版入門與提高》 雪茗齋電腦教育研究室 221