最新高壓強脈沖電源的設(shè)計西安兆福電子有限公司史平君—中國兵器工業(yè)-在線瀏覽
2024-08-10 03:43本頁面
【正文】 一、由于本電源功率高達15KW所以采用全橋諧振PWM調(diào)制方式，大功率器件采用先進的IGBT模塊及先進的可靠的驅(qū)動電路，使得電源的整體性能良好，穩(wěn)定度好，并且具有各種保護功能。工作原理：將50HZ三相380V通過電網(wǎng)濾波器,經(jīng)整流及濾波得到500多伏的直流電壓,供給串聯(lián)諧振變換器。R1和R2是瀉放電路。由于本電源輸出高達功率15KW，為了減輕變壓器的設(shè)計難度以及減小高壓整流二極管的電流值、提高電源的可靠性。這樣設(shè)計的高壓變壓器漏感小，溫升小。其原理框圖如圖13及圖14所示。圖1 3功率變換部分原理框圖圖14 高壓部分電路原理框圖2 對開關(guān)電源開關(guān)（IGBT）的選擇 由于本電源輸入電壓為AC 380V 50Hz，由電網(wǎng)濾波經(jīng)整流濾波，得到電壓可達DC540V，考慮到高頻變壓器的漏感以及漏極回路中引線電感的影響，在開關(guān)關(guān)斷瞬間會引起較大的反尖峰刺。10%時的影響，540=891V。 IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。其輸出特性．也可分為飽和區(qū) 、放大區(qū) 和擊穿特性3 部分。如果無N+ 緩沖區(qū)，則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平，加入N+緩沖區(qū)后，反向關(guān)斷電壓只能達到幾十伏水平，因此限制了IGBT 的某些應(yīng)用范圍。它與MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性相同，當柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th) 時，IGBT 處于關(guān)斷狀態(tài)。最高柵源電壓受最大漏極電流限制，其最佳值一般取為15V左右。IGBT 處于導(dǎo)通態(tài)時，由于它的PNP 晶體管為寬基區(qū)晶體管，所以其B 值極低。此時，通態(tài)電壓Uds(on) 可用下式表示 Uds(on) ＝ Uj1 ＋ Udr ＋ IdRoh 式中Uj1 —— JI 結(jié)的正向電壓， ～1V ；Udr ——擴展電阻Rdr 上的壓降；Roh ——溝道電阻。 由于N+ 區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，所以IGBT 的通態(tài)壓降降低， 通態(tài)壓降為2 ～ 3V 。 2 ．動態(tài)特性 IGBT 在開通過程中，大部分時間是作為MOSFET 來運行的，只是在漏源電壓Uds 下降過程后期， PNP 晶體管由放大區(qū)至飽和，又增加了一段延遲時間。實際應(yīng)用中常給出的漏極電流開通時間ton 即為td (on) tri 之和。 IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負
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