小功率通用變頻器絕緣柵雙極型晶體管驅(qū)動器設(shè)計
本文選題:IGBT模塊 + 驅(qū)動電路 ; 參考:《華北電力大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:與GTR、MOSFET相比,IGBT具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、通態(tài)電壓低、電流容量大和驅(qū)動功率小等特點。這些特點已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于變頻器中,使變頻器產(chǎn)品具有更高可靠性、也使其結(jié)構(gòu)更加緊湊。IGBT驅(qū)動器技術(shù)作為IGBT應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)之一,其設(shè)計好壞關(guān)系到IGBT在變頻器系統(tǒng)中應(yīng)用的可靠性、效率和安全性能。本文在闡述IGBT的結(jié)構(gòu)、工作特性的基礎(chǔ)上,分析了其驅(qū)動電路的基本要求和保護要求,以及在驅(qū)動電路設(shè)計中,分析運用光電耦合和脈沖變壓器實現(xiàn)IGBT隔離驅(qū)動方式的優(yōu)缺點,然后采納了一種新穎的隔離驅(qū)動技術(shù)——基于無磁芯變壓器的IGBT隔離驅(qū)動技術(shù),分析了無磁芯變壓器技術(shù)的原理及脈沖信號的傳輸。應(yīng)用實例是針對低成本小功率通用變頻器的逆變單元IGBT模塊,提出基于無磁芯變壓器隔離技術(shù)驅(qū)動芯片2ED020I12-F完整的驅(qū)動電路設(shè)計。并且為驅(qū)動電路搭建試驗平臺,對其驅(qū)動和保護功能進行性能測試和驗證,最終將驅(qū)動電路接入變頻器主電路中驗證其可行性。實驗驗證了該驅(qū)動保護電路具有硬件電路簡單、體積小巧、性價比高的優(yōu)點,并投入實際應(yīng)用中。
[Abstract]:Compared with GTR-MOSFET, IGBT has the advantages of high input impedance, fast switching speed, low on-state voltage, large current capacity and low driving power. These characteristics have been widely used in the frequency converter, so that the inverter products have higher reliability, and also make its structure more compact. IGBT driver technology as one of the key technologies in the application of IGBT. Its design is related to the reliability, efficiency and safety performance of IGBT applied in inverter system. On the basis of describing the structure and working characteristics of IGBT, this paper analyzes the basic requirements and protection requirements of its driving circuit, and analyzes the advantages and disadvantages of using optoelectronic coupling and pulse transformer to realize the isolation drive mode of IGBT in the design of driving circuit. Then, a novel isolation drive technology, IGBT isolation driving technology based on uncored transformer, is adopted. The principle of coreless transformer and the transmission of pulse signal are analyzed. The application example is the IGBT module of the inverter unit of low cost and low power universal frequency converter. A complete drive circuit design based on magnetic core transformer isolation technology 2ED020I12-F is presented. The test platform is built for the drive circuit, and the performance of the drive and protection function is tested and verified. Finally, the driving circuit is connected to the main circuit of the converter to verify its feasibility. The experimental results show that this circuit has the advantages of simple hardware circuit, small volume and high performance to price ratio, and it has been put into practical application.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN322.8
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,本文編號:2048090
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