【图文】单相全桥逆变电路讲解_百度文库
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单相全桥逆变电路讲解
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单相全桥逆变电路讲解
单相全桥逆变电路讲解首先介绍学习硬件电路的重要性和必要性 重要性：找工作面试、考研面试和在以后工作 重要性 中都是很好的基础，起到良好的作用。 以此为基点，展开，引用李泽元 李泽元老师的话： 李泽元 “现在知识面很宽很大，不可能面面具到，且 搞的人很多，要找一个自已感兴趣的点，深入 研究，动手实践做实验，在实验中发现问题和 解决问题，然后再扩展。”首先介绍学习硬件电路的重要性和必要性 必要性：这个电路的选取有代表性，由于桥式 必要性 逆变电源在选择功率开关器件耐压要求可以稍 低，并有较高的功率输出，现通常采用全桥式 逆变电路来实现较大功率输出。单相三相全桥 逆变电路应用范围广（各种开关电源如电源车 载电源、航空电源、电信电源等；各种电机调 速如空调、电焊机等；变频器；牵引传动等领 域）。整体安排一、基础知识讲解（计划两至三个半天） 基础知识讲解（计划两至三个半天）开关管（MOSFET和IGBT）知识、电阻 电容等基本知识、芯片 管脚功能（IR2110 、 SG3525、LM339、 MUR8100 、IRFP450 ）主电路、控制电路的工作原理、参数的 确定整体安排二、PROTEL介绍 、原理图绘制（计划三个半天） 介绍 原理图绘制（计划三个半天） 两个图，主电路和控制电路（各1.5个半天） 初步认识元器件封装，画原理图尽量选正确的封 装 三、 生成 生成PCB、手动布线（计划两个半天） 、手动布线（计划两个半天） 两个PCB图，主电路和控制电路（各一个半天） 认真核对元器件封装，检查PCB的各种规则整体安排四、焊板调试 （计划两个半天） PCB画好后，制板需要一周左右的时间，可休 息） 在同学画的板当中选一个PCB去腐蚀 调试需要两个半天或更长时间，调好为止，完 成后将自已的作品带走。 以上时间可随工作进展情况调节晶闸管） 基础知识介绍 （晶闸管）晶闸管:只能控制开，不能控制关晶闸管） 基础知识介绍 （晶闸管）基础知识介绍 （MOSFET） ）MOSFET:可控开，可控关 可控开， 可控开 什么是MOSFET 什么是 是英文MetalOxide Semicoductor “MOSFET”是英文 是英文 Field Effect Transistor的缩写，译成中文是“金属 的缩写， 的缩写 译成中文是“ 氧化物半导体场效应管” 它是由金属、 氧化物半导体场效应管”。它是由金属、氧化物 (SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。所谓功 及半导体三种材料制成的器件。 或 及半导体三种材料制成的器件 率MOSFET(Power MOSFET)是指它能输出较大的工 是指它能输出较大的工 作电流(几安到几十安 用于功率输出级的器件。 几安到几十安)， 作电流 几安到几十安 ，用于功率输出级的器件。基础知识介绍 （MOSFET） ）MOSFET的结构 的结构基础知识介绍 （MOSFET） ）MOSFET体内电容和二极管基础知识介绍 （MOSFET） ）为什么要在MOS管前串接一个电阻?有什么作 用? MOS导通瞬间,由于D、S近似短路,G、D间电 容可看作变成G、S间电容,G极驱动电路立刻 对其进行充电,这样就产生了驱动电压振荡现 象.为了防止MOSFET产生震荡而串接的,一般 情况下阻值较小, 过高的振荡有可能击穿G,S 间的氧化层.也可以接一个稳压管防止产生振 荡基础知识介绍 （MOSFET） ）为什么MOSFET G-S之间往往并联一个电阻, 这个电阻选择依据什么?这个电阻的主要作用是防止静电损坏MOS，静电 损伤是因为GS之间结电容太小导致(U=Q/C)也就是即 使有很小的静电电荷就有可能产生很大的电压, 使的 MOSFET损坏，这个电阻提供寄生电容电荷泻放通道 ， 这个电阻是需要的，并且很重要 。 一般情况，取个10k或5.1K已能适应大部分情况基础知识介绍 （IGBT） ）IGBT:可控开，可控关 可控开， 可控开基础知识介绍 （IGBT） ）IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双 极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅 型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体 器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压 降两方面的优点，（输入极为MOSFET，输出极为 PNP晶体管 ） GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大; MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大， 载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，即： 驱动功率小和开关速度快,且饱和压降低和容量大的优 点。基础知识介绍 （IGBT） ）IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同 IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于 GTR。 非常适合应用于直流电压为600V及以上的变 流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明 电路、牵引传动等领域。 IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻：导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用 电阻 符号R 表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别 用 、k 、M 表示。 电阻器的分类 一种分类:固定电阻器（R）、电位器（W）、 敏感电阻器、贴片电阻器电阻） 基础知识介绍 （电阻）另一种分类如下： 1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大 功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜 电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻 璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实 心碳质电阻器。 4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、 力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻主要特性参数：标称阻值 、允许误差 、额定功 率、额定电压 、最高工作电压、温度系数 、老化系 数、电压系数 、噪声 等。 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。 3、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压 工作时，最高工作电压较低。 4、温度系数 ：阻值随温度升高而增大的为正温度系数， 反之为负温度系数。电阻） 基础知识介绍 （电阻）5.额定功率 ：在正常的大气压力90-106.6KPa 及环境 温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所 允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、 1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、 150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、 1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 固定电阻器额定功率标称系列为：1/8、1/4、1/2、1、 2、5、10W，小电流电路一般采用1/8、1/4、1/2的电 阻器，而大电流电路中的常采用1W以上的电阻器。电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器额定功率的识别 方法一：对于标注了功率的电阻器，可根据标注 的功率值来识别功率大小，如“10W330RJ” ±5 表示额定功率为10W，阻值为330，误差 % 。 方法二：对于没有标注功率的电阻器，可根据长 度和直径来判别其功率大小。长度和直径越大， 功率越大。见下表：电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器额定功率的识别 电阻功率与长度和直径关系电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器额定功率的识别 方法三，在电路图中，为了表示电阻器的功率大 小，一般会在电阻器符号上标注一些标志，电 阻器上标志与功率值如图所示，1W以下用线 条表示，1W以上的直接用数字表示功率大小。电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法 1、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标 出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电 阻上未注偏差，则均为±20%。 1).数值+单位+误差：如12k? ± 10%。 2）用单位代表小数点：1k2,表示1.2K ， 3M3表示3.3M ,3R3(3 3) 表示3.3 ， R33( 33)表示0.33 , 3)数值+单位或数值直接表示.如12K 或12K电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法 2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的 组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。 符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示 第一位小数阻值和第二位小数阻值。 表示允许误差的文字符号如：DFGJKM 分别代表允许偏差： ±0.5%±1%±2%±5%±10%±20%电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法 3、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值 、数码法： 的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有 的标志方法。数码从左到右，第一、 效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。 效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。 偏差通常采用文字符号表示。 偏差通常采用文字符号表示。 表示10K ,105表示 表示1M ,多用 如:100为10 ,103表示 为 表示 表示 多用 于贴片电阻上. 于贴片电阻上电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法 贴片电阻还有两种表示方法: 贴片电阻还有两种表示方法 1)2位数字后加 标注法 单位为 ).两位数字为 位数字后加R标注法 位数字后加 标注法:(单位为 两位数字为 两位有效字,R表两位有效数字之间的小数点 表两位有效数字之间的小数点. 两位有效字 表两位有效数字之间的小数点 表示1.0 ,41R表示 表示4.1 ,89R为8.9 . 如10R表示 表示 表示 为 2) 2位数字中间加 标注法 (单位为 ).如1R0为 位数字中间加R标注法 位数字中间加 标注法: 单位为 如 为 1.0 ,1R3表示 表示1.3 ,1R5表示 表示1.5 . 表示 表示电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法 4、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面 标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采 用色标法。 棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、 灰-8、白-9、黑-0、金-±5%、银-±10%、无 色-±20%电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法 当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前 两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为 偏差。 当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。 前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位 为偏差。电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法（色环法） 电阻器阻值标示方法（色环法）电阻） 基础知识介绍 （电阻）电阻器阻值标示方法（色环法） 电阻器阻值标示方法（色环法） 判别色环的排列顺序: 1)四环电阻的第四环为误差环,一般为金色或银色,因此如 靠近电阻器的一个引脚的色环为金、银色，则该色环 为第四环； 2）对于色环标注规范的电阻器，一般最后一环与倒数第 二环间隔较远； 3）色环电阻的阻值一般小于10M，若大于10M，则色环 顺序判别错误。电容） 基础知识介绍 （电容）电容：电容是电子设备中大量使用的电子元件 之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波， 调谐回路，能量转换，控制电路等方面。用C 表示电容，电容单位有法拉（F）、微法拉 （uF）、皮法拉（pF） 。 1F=10^6uF=10^12pF电容） 基础知识介绍 （电容）电容器的分类 1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容 器和微调电容器。 2、按电解质分类有：有机介质电容器、无机介 质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。 3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、 调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。电容） 基础知识介绍 （电容）常用电容器 铝电解电容器 、钽电解电容器 、薄膜电容器 、 瓷介电容器 、独石电容器 、纸质电容器、微 调电容器 、陶瓷电容器 、玻璃釉电容器 电容极性：引脚长的为正，引脚短的为负。或 标有“+”“―”电容） 基础知识介绍 （电容）电容器主要特性参数 1、标称电容量和允许偏差 标称电容量是标志在电容器上的电容量。 电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允 许的偏差范围称精度。 精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1%、0 （02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ（+50%-30%） 一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、 Ⅵ级，根据用途选取。电容） 基础知识介绍 （电容）电容器主要特性参数 2、额定电压 在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在 电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注 在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的 耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。电容） 基础知识介绍 （电容）电容器主要特性参数 3、绝缘电阻 直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称 为绝缘电阻. 当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉 0.1uf 时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越大越好。 电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情 况而引入了时间常数，等于电容的绝缘电阻与容量的 乘积。电容） 基础知识介绍 （电容）电容容量标注方法 1）直标法 在电容器上直接标出容量值和容量单位， “2200uF,63V”， “68nJ”表示68nF，J是表 示误差为±5%。电容） 基础知识介绍 （电容）电容容量标注方法 2）小数点标注法：容量较大的无极性电容常采 用小数点标注法。小数点标注法的容量单位 是uF。如0.01表示0.01uF，.033表示 0.033uF 有的电容器用u,n,p来表示小数点，同时指明 容量单位，如P1，4n7，3u3分别表示0.1pF， 4.7nF，3.3uF，如果用R表示小数点，单位 则为uF,如R47表示空量是0.47uF.电容） 基础知识介绍 （电容）电容容量标注方法 3）整数标注法 容量较小的无极性电容器常采用整数标注法， 单位为pF。若整数末位是0，如标“330”则表 示该电容器容量为330pF,若整数末位不是0， 如标“103”则表示容量为10*103pF。如“223” 表示22000pF.如果整数末尾是9，不是表示 109，而是表示10-1，如“339”表示3.3pF. 4)色码表示法。同电阻表示法。主电路工作原理及设计主电路工作原理及设计讲解原理时的单相全桥逆变电路图5A Fuse 1 50Hz 220V VSIN Bridge1 Cin1 220u/450v L? Inductor 10mH R? Res3 1K VT1 MOSFET-N VT3 MOSFET-NVT2 MOSFET-NVT4 MOSFET-N实际应用的电路图VD1 5A Jin 3 2 1 Fuse 1 5A/700V Bridge1 220u/450v Cin1 Cin2 2uF/630V TVS 440V Vs1 Vg1 18V VZ1 Rg1 5.1k 1000pF 630V C1 Vs3 VT1 R1 150/5W Vg3 18v VZ3 Rg3 5.1K C3 VD3 VT3 R3 150/5W150/5W VD2 R2 Vg2 18V VZ2 Rf Vs2 0.5/5W Drive1 Drive2 Vg1 Vs1 Vg3 Vs3 1 2 3 Vg4 Vs4 Vg2 Vs2 Rg2 5.1K C2 VS4 VT2 Vg4 VZ4 18V Rg4 5.1K C4 VT4 150/5W VD4 R4单单单单单单单单单1 2 3主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（整流桥选择）整流桥选择： 整流桥选择： 以电源输入功率300VA,输出240W设计 整流器额定电压的确定：整流器的额定电压应 整流器额定电压的确定 为最高输入电压有效值3倍以上，其原因是电 网中存在瞬态过电压，通常输入电压或输入电 压85~265V应选择600V以上耐压的整流器或 二极管。主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（整流桥选择）整流桥额定电流的确定：考虑电网电压波动 ± 整流桥额定电流的确定：考虑电网电压波动(±10%波 波 则整流滤波最低电压为： 动)则整流滤波最低电压为： 则整流滤波最低电压为 Uin,min=(220-22) 2 = 2×198=279V， ， P 300 二极管的平均通态电流为 ： I D = U in × 2 = 279 × 2 = 0.54 in , min 由于整流器的单向导电性，在输入电压瞬时值小于滤 波电容器上电压（整流输出电压）时，整流器不导通， 使输入电流变为2~4ms的窄脉冲。这获得所需要的整 流输出电流，这个电流窄脉冲的幅值将很高。主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（整流桥选择）通常将输入电流峰值与有效值的比值称为波形 系数，在交流220V输入整流器直接整流时， 这个波形系数约为2.6,大于正弦波。整流器输 出电流有效值与平均值之比为2~2.2，大于正 弦波1.1,峰值电流与平均值之比约为5.5~6。 因此，在选择整流器的额定电流时，整流器的 额定电流应为输出电流的3~10倍. 所以选择:5A/700V整流桥.主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（滤波电容选择 ）无极性电容Cin2 的确定 的确定：为了供给逆变平滑 无极性电容 的直流电压，必须在输入整流电路和逆变器之 间加入滤波电容，以减小整流输出后直流电的 交流成分。滤波电容一般采用电解电容器，因 其滤波电解电容器自身串联等效电阻(Res)和 串联等效电感(Les)的存在直接影响滤波效果， 所以在电解电容Cin1两端并联高频无极性电容 Cin2，使高频交流分量从Cin2中通过。主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（滤波电容选择 ）去高频干扰电容Cin2其电容量较难确定，因高 频干扰包括电网的干扰，也包括电源的干扰， 通常可选取Cin2=2(1±5%)?F或该数量级其他 电容，只要电容Cin2的耐压峰值满足即可，耐 压峰值电压Up=600V)。 (取2?F/630V)主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（滤波电容选择 ）滤波电容器额定电压的选择 滤波电容器在输入电压为 220 × (1 ± 20%)V 或输入电压为85~265V时的最高整流输出电压可 以达到370V,因此应选择不小于400V的电解电 容器.主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（滤波电容选择 ）滤波电容电容量的选择： 滤波电容电容量的选择： 滤波电容器为限制整流滤波输出电压纹波,正 滤波电容器为限制整流滤波输出电压纹波 正 确选择电容量是非常重要的.通常滤波电容器 确选择电容量是非常重要的 通常滤波电容器 的电容量在输入电压为 220 × (1 ± 20%)V 时,按 按 输出功率选择为：不低于1uF/W（即大于或等 输出功率选择为：不低于 （ 于1uF/W）。 ）。 计算依据如下： 计算依据如下：主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（滤波电容选择 ）计算依据：当220 × (1 ± 20%)V 交流输入最低 计算依据 时，整流输出电压最低值不低于200V，同一 输入电压下的整流滤波输出电压约为10ms ， 电压差为40V，每半个周期（10ms），整流 器导电时间约2ms，其余8ms为滤波电容器放 电时间，承担向负载提供全部电流，即： I ?t C = 滤波电容的确定: 。I0为负载电流 ?V （A），t为电容提供电流时间(s)；?V为所允 许峰值纹波电压 (V) .0 in1主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（滤波电容选择 ）I 0 × 8 × 10 ?3 C= = 200 I 0 × 10 ?6 40P0 = U 0 I 0 = 200I 0P0 P0 I0 = = U 0 200C = P0 × 10 ?6即1uF/W。实际选用标称值为220?F/450V电容。主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（开关管的选择 ）额定电压的确定：根据经验，对于不同的电路拓扑 额定电压的确定 和不同的控制方式，要求开关管的额定电压将不同。 其输入不同的电压条件下开关管的额定电压与电路 拓扑和控制方式的关系如下： 交流市电不带PFC功能： 桥式变换器：400~500V； 推挽式变换器：800~900； 单端正/反激变换器：600~700V； 单端正激变换器带有有源箝位：600V。主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（开关管的选择 ）交流市电带PFC功能。 桥式变换器：500~600V； 推挽式变换器：900~1000V； 900~1000V 单端正/反激变换器：800V； 单端正激变换器带有有源箝位：800V 直流48V电压系统（35~75V） 桥式变换器：80V； 推挽式变换器：200V； 单端正/反激变换器：200V； 所以选500V的电压值的 的电压值的MOSFET. 所以选 的电压值的主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（开关管的选择 ）额定电流的确定 交流220V电压,考虑电源电压变化范围,选择开 关管耐压为500V时,其最大占空比为0.37左右, 开关管上每流过1A电流可以输出110~120W的 输出功率.所以本设计每开关管要流过2A左右 额定电流，峰值电流可能达到 2 × 2 =2.8A左 右,选择开关管的额定电流应达到该峰值电流 的3~4倍，即8.4~11.2A.主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（开关管的选择 ）MOSFET管IRF450、IRF640、IRF740、 IRF840、IRFBC40 耐压： 500、200、400、500、600V， 额定电流：14、28、18、10、8、6.2A 综上，选择MOSFET管 IRF450（14A/500V） 综上，选择 管 （封装TO247）主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（吸收缓冲电路 ）功率主回路的吸收电路是用来吸收开关管关断 浪涌电压和续流二极管反向恢复浪涌电压。在 某些应用中，吸收电压还可以减少开关管的开 关损耗。通常有典型的三种吸收电路，RC、 RCD|、C，选择时则考虑功率电路的大小来选 择相应吸收电路。我们选择RCD来进行吸收 缓冲处理。主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（吸收缓冲电路 ）主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（吸收缓冲电路 ）电容C选择 I (t + t ) C= ID 据 其中，为最大漏极电流(A)；trv V 为最大漏极电压上升时间(s)；tfi为最大漏极电 流下降时间(s)；VDS为最大漏极与源极电压 (V)。根据上式计算出电容值，D rv fi DSIDC=I D (t rv + t fi ) V DS3(49 + 30) × 10 ?9 = = 487 PF 500主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（吸收缓冲电路 ）C的取值需要足够的大，使得开关管电压上升 速度足够缓慢，保证开关管不受到冲击。而C 因为损耗的原因也不能太大，而R的大小没有 特别要求，R越小，C的放电速度越快。只需 要在Ton的时间内保证C在下次开关管关断时 候放完电荷就可以了。 该电容应为大于500V耐压的无感电容器。 综上,选择 选择1000PF/630V电容 电容. 综上 选择 电容主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（吸收缓冲电路 ）电阻R的选择 计算R:RC=(1/3~1/5)Ton R= ton/3C，其中ton为开关管最小导通时间； C为吸收缓冲电路中电容值。 当逆变频率为40kHz，则占空比D=ton/t= ton?f， 电源最小占空比为0.02,由 D 0.02 t = = = 0.5us R= f ton/3C，确定其阻值大小。 40 × 10 R= ton/3C=160on 3主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（吸收缓冲电路 ）选用电阻所需最大功率：常计算出该电阻功率 较大。因考虑该吸收电路是短路时工作，且放 电电压(电流)是按指数规律下降，因此选用较 大功率且为无感的电阻器即可。 选150/5W主电路工作原理及设计（ 主电路工作原理及设计（吸收缓冲电路 ）二极管的选择 快恢复二极管(FRD)因有反向恢复时间短(一般 在几百纳秒)，正向压降约为0.6～1.2V，正向 导通电流大、反向峰值电压高的特点，来对通 断中开关管产生的突波进行有效地吸收。 选MUR8100控制电路原理及设计SG3525：见原理图和管脚说明 开关频率：f = 1 1 = = 37( KHz ) ?3 (0.67 RT + 1.3R D )CT (0.67 * 20 + 1.3 * 0.1)2 * 101 1 = = 73( KHz ) ?3 (0.67 RT + 1.3R D )CT (0.67 *10 + 1.3 * 0.1) 2 *10f =死区时间：2 = 1.3RD CT = 1.3 * 0.1 * 2 * 10 ?3 = 0.26us t控制电路原理及设计IR2110：IR2110自举电容和二极管 自举电容和二极管 IR2110用 于 驱 动 半 桥 的 电 路 如 图 所 示 。 图 中 C1、 VD1 分 别 为 自 举 电 容 和 二 极 管 ， C2为 VCC的 滤 波 电 容 。 假 定 在 S1关 断 期 间 C1已 充 到 足 够 的 电 压 （ VC1≈ VCC） 。 当 HIN为 高 电 平 时 VM1开 通 ， VM2关 断 ， VC1 加 到 S1的 门 极 和 发 射 极 之 间 ， C1通 过 VM1， Rg1和 S1 门 极 栅 极 电 容 Cgc1放 电 ， Cgc1被 充 电 。 此 时 VC1可 等 效 为 一 个 电 压 源 。 当 HIN为 低 电 平 时 ， VM2开 通 ， VM1断 开 ， S1栅 电 荷 经 Rg1、 VM2迅 速 释 放 ， S1关 断 。 经 短 暂 的 死 区 时 间 （ td） 之 后 ， LIN为 高 电 平 ， S2开 通 ， VCC经 VD1， S2给 C1充 电 ， 迅 速 为 C1补 充 能 量 。 如此循环反复。控制电路原理及设计IR2110自举电容和二极管 自举电容和二极管控制电路原理及设计自举电容的设计 IGBT和PM(POWER MOSFET)具有相似的门极特性， 它们在开通时都需要在极短的时间内向门极提供足够 的栅电荷。假定在器件开通后，自举电容两端的电压 比器件充分导通所需要的电压(10 V，高压侧锁定电压 为8.7／8.3 V)要高，而且在自举电容充电路径上有1.5 V的压降(包括VD1的正向压降)，同时假定有1／2的栅 电压(栅极门槛电压VTH通常3～5 V)因泄漏电流引起 电压降。那么，此时对应的自举电容可用下式表示：控制电路原理及设计例如IRF2807充分导通时所需要的栅电荷Qg为160 nC (可由IRF2807电特性表查得)，Vcc为15V，那么有：这样C1约为0.1 ?F，设计中即可选取C1为0.22?F或更大， 且耐压大于35 V的独石电容。控制电路原理及设计自举二极管的选择 自举二极管是一个重要的自举器件。它应在高端器件 开通时能阻断直流干线上的高压，并且应当是快恢复 二极管，以减小从自举电容向电源Vcc的回馈电荷。 二极管承受的电流是栅极电荷与开关频率之积。为了 减少电荷损失，应选择反向漏电流小的快恢复二极管。 如果电容需要长期贮存电荷，则高温反向漏电流十分 重要。二极管耐压选择可按后级功率MOSEFT管的要 求来定，其最大反向恢复时间trr要小于等于100 ns， 选BYV26C （封装DO-41）控制电路原理及设计LM339： LM339接上拉电阻的作用：LM393是集电极输出，不 加上拉电阻的话没有高电平。 原来的电流检测电路，LM339输出有个反二极管 5V/0.5W，但调试调不出来，都将其断掉能调试出， 但原理没有它是不完整的。 当LM339输出低电平时，不能将反二极管击穿，不能 封锁，电阻R6防止输出电平沿抖动干扰；当输出高电 平时，IN4148将电阻短掉，击穿反二极管，起到封锁 作用。
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