自从超声科技问世以来，其发展日新月异，应用日益广泛，已经取得了良好的社会效益和经济效益。但是作为一门综合性极强的交叉学科，超声学研究与应用均起步较晚，技术状况已远远不能满足我国经济事业多领域的需求，广阔的市场前景促使我们加大研究力度。本文首先介绍了功率超声波技术的原理和发展趋势，然后详细分析了超声波设备的组成、关键技术以及设计难点，并采用三种不同的控制方案设计、制作了超声波发生器，分别应用在超声波清洗机和焊接机中。主电路使用集MOSFET和GTR的优点于一身的IGBT作为开关管，构成半桥逆变电路。通过分析超声波换能器的阻抗特性，比较换能器工作在串联谐振频率和并联谐振频率的优劣，介绍了几种匹配方式的特点，设计了匹配电路。控制电路中分别采用了锁相方式、扫频控制方式以及模糊自适应控制方式实现了对超声负载的自动频率跟踪，并且功能完善，配备了软启动、死区调节、限流、过流、驱动自保护和过热保护，有力的保障了系统长时间工作的稳定性和可靠性。最后通过实验，证明了设计的方案可靠，适应性强，样机不仅具有频率自适应功能，而且能够功率自适应，具有良好的推广应用意义。关键词：超声波发生器、阻抗特性、匹配电路、锁相环、扫频控制、模糊自适应
标签： 超声波发生器
上传时间： 2022-06-18
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本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驱动电路原理和要求的基础上，对EXB841，M57962AL，2SD315A等几种驱动电路的工作特性进行了比较。并针对用于轻合金表面防护处理的特种脉冲电源主功率开关器件驱动电路运行中存在的问题对驱动电路提出了功能改进和扩展方案，进行了实验调试，并成功地应用于不同功率容量1GBT模块的驱动，运行情况良好，提高了电源的可靠性。针对电源设备的进一步功率扩容要求，采用IGBT模块串、并联运行方案。对并联模块的均流、同步触发、散热、布局、布线等问题进行了详细的分析和讨论，同时也讨论了串联模块的均压、驱动等问题，并用仿真电路对串并联模块的工作特性进行了仿真分析。最后将IGBT串并联方案成功地应用于表面处理特种电源中，实际运行表明1GBT模块的串并联扩容是可行的。关键i：IGBT，驱，串联，并联功率开关器件在电力电子设备中占据核心的位置，它的可靠工作是整个装置正常运行的基本条件。[1）在主电路拓扑设计和功率开关器件选取合理的前提下，如何可靠地驱动和保护主开关器件显得十分关键。功率开关器件的驱动电路是主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要部分，对整个设备的性能有很大的影响，其作用是将控制回路输出的PWM脉冲放大到足以驱动功率开关器件。简而言之，驱动电路的基本任务就是将控制电路传来的信号，转换为加在器件控制端和公共端之间的可以使其导通和关断的信号。同样的器件，采用不同的驱动电路将得到不同的开关特性。采用性能良好的驱动电路可以使功率开关器件工作在比较理想的开关状态，同时缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。因此驱动电路的优劣直接影响主电路的性能，因此驱动电路的合理化设计显得越来越重要。
标签： igbt
上传时间： 2022-06-19
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电力电子技术包括功率半导体器件与1C技术、功率变换技术及控制技术等几个方面，其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础，也是电力电子技术发展的“龙头"。从1958年美国通用电气（GE）公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子技术的诞生。到了70年代，晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。同时，非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向品闸管、光控晶闸管等品闸管派生器件相继问世，广泛应用于各种变流装置。由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点，其研制及应用得到了飞速发展。由于普通晶闸管不能自关断，属于半控型器件，因而被称作第一代电力电子器件。在实际需要的推动下，随着理论研究和工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展，先后出现了GTR，GTO、功率MOSET等自关断、全控型器件，被称为第二代电力电子器件。近年来，电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展，如IGPT，MCT，HVIC等就是这种发展的产物
上传时间： 2022-06-19
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三菱电机功率器件在工业、电气化铁道、办公自动化、家电产品等多种领域的电力变换及电动机控制中得到广泛应用。为了真正满足市场对装置噪音低、效率高、体积小、重量轻、精度高、功能强、容量大的要求，三菱电机积极致力于新型器件的研究、开发，为人类的节能和环保不断努力。第5代IGBT和IPM模块均采用三菱电机第5代IGBT硅片CSTBTIM技术，并具有正温度系数特征，与传统的沟槽型构造IGBT相比，降低了集电极一发射极间饱和电压，从而实现了更低损耗。同时改进了封装技术，大大减小了模块内部分布电感。本应用手册的出版，旨在帮助用户了解第5代IGBT和IPM模块的特性和工作原理，更加方便的使用三菱电机的半导体产品。三菱电机谨向所有购买和支持三菱半导体产品的用户表示诚挚的感谢。1.IGBT模块的一般认识1.1 NF系列IGBT模块的特点NF系列IGBT模块主要具有以下两大特点：1，采用第5代IGBT硅片在沟槽型IGBT的基础上增加电荷蓄积层的新结构（CSTBT）改善了关断损耗（Eoff）和集电极-发射极问饱和电压VEisat的折衷。插入式组合元胞（PCM）的使用增强了短路承受能力（SCSOA）并降低了栅极电容，从而降低驱动功率。CSTBT:Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor载流子存储式沟槽硼型双极晶体臂
标签： igbt
上传时间： 2022-06-19
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IGBT驱动保护电路作为变频器主回路和控制回路之间的接口电路，具有承接前后作用.设计好驱动保护电路对于变频器正常工作起着举足轻重的作用，死区补偿对改善变频器输出电压波形，减小输出电流谐波含量具有重要意义.本文在详细分析IGBT的结构和工作特性的基础上，以HCPL316为核心设计了一套完整的IGBT驱动保护电路，该电路具有较强驱动能力，适用于驱动中小容量的IGBT：能够对IGBT过电流、过电压提供保护，针对不同型号1GBT的开关特性，可调节适合的死区时间，防止逆变电路桥臂直通，仿真和实验证明，该驱动保护电路可以对变频器提供可靠的过流、过压保护功能；通过调节死区可调电阻，设置适合的死区时间，保证了变频器中IGBT安全可靠运行.为了减小IGBT驱动电路中产生的死区效应，本文采用基于功率因数角预测方法进行死区补偿，该方法首先通过对功率因数角的计算，确定电流矢量在三相静止坐标系中所处的位置，进而判断输出电流方向，调节IGBT控制脉冲宽度以补偿变频器死区时间，减少变频器的输出电流语波，降低电动机噪声，延长电机寿命，该方法易于软件实现、具有补偿精确等优点.在变频器控制单元中，基于常用SVPWM软件基础上，编写了功率因数角预测死区补偿算法.通过对变频器死区补偿前后的试验，证明了本文所提方法的正确性和有效性.
上传时间： 2022-06-19
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1电压型PWM控制器过流保护固有问题目前国内常见的IGBT逆变弧焊机PWM控制器通常采用TL494.SG3525等电压型集成芯片，电流反馈信号一般取自整流输出端，当输出电流信号由分流器检出电流与给定电流比较后，经比例积分放大器大，控制输出脉冲宽度IGBT导通后，即使产生过电流，PWM控制电路也不可能及时关断正在导通的过流脉冲由于系统存在延退环节，过流保护时间将延长.2电流型过流保护电流型PWM控制电路反馈电流信号由高频变压器初级端通过电流互感器取得，由于电流信号取自变压器初级，反应速度快，保护信号与正在流过IGBT的电流同步，一旦发生过流PWM立即关断输出脉冲，IGBT获得及时保护，电流型PwM控制器固有的逐个脉冲检测瞬时电流值的控制方式对输入电压和负载变化响应快，系统稳定性好同意老兄的观点，在实际应用中电压型PWM确实占了大多数，但过流保护取样也可以从变压器初级取，通过互感线圈或霍尔传感器取得过流信号，比如控制3525的8脚，这点深圳瑞凌的焊机做的不错，可以很好保护开关管过流.如何通过检测手段判断一种逆变电源的主电路是否可靠，我认为可以从开关器件和主变压器的空载和负载状态下的电流电压波形来分析，从而针对性的调整开关器件参数及过流过压缓冲元件参数以及高频变压器的参数，难点在于如何选择匹配.
上传时间： 2022-06-19
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1.1 设计总体要求（1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。（3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。（5）广泛收集相关技术资料。（6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭（7）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。8）培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。1.2 设计课题任务及要求设计一个IGBT升压斩波电路设计（纯电阻负载），要求1、输入直流电压：Ud-50V；2、输出功率：300W；3、开关频率：5KHz；5、输出电压脉率：小于10%.1.3 设计方案与总体框图斩波电路一般主要可分为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块三部分组成。其中，主电路模块主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和直流斩波电路组成，其中主要由全控器件IGBT的开通与关断的时间占空比来决定输出电压U的大小。控制与驱动电路模块：用直接产生PWM的专用芯片SG3525产生PWM信号送给驱动电路，经驱动电路来控制IGBT的开通与关断。电路模块：驱动电路把控制信号转换为加在IGBT控制端和公共端之间，用来驱动1GBT的开通与关断。驱动电路模块：控制电路中的保护电路是用来保护电路的，防止电路产生过电流现象损害电路设备。
上传时间： 2022-06-19
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本论文提出一种600V平面栅FS-IGBT器件的设计与制造方法，并通过和国内某知名代工线合作，完成了器件制备和测试。600V面FS-IGBT的研制工作展开论述。1、首先对IGBT原理及FS层的原理进行分析讨论，然后结合代工线的特点，进行了600V平面栅FS结构IGBT的工艺流程、元胞结构与终端结构设计，最后完成版图设计并进行工艺流片。所设计的器件工艺流程为：先进行器件背面的FS层制作，然后进行正面结构（包括元胞和终端）的制作，最后再进行背面的P+区注入和金属化。2、对流片获得的600V FS-IGBT器件进行了主要电学参数的测试和分析。测试结果为：耐压大于700V、正向导通压降低于1.15V、阈值电压4.1-4.5V。满足设计要求。/本论文的研究成果对于促进我国FS结构IGBT的研究和产业化具有很好的参考价值，通过进一步改进工艺及结构，提高产品良率，最终可以形成有竞争力的产品。
标签： igbt
上传时间： 2022-06-19
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电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车是实现节能减排目标的重要行业之一。IGBT模块作为新能源汽车的核心，其发展受到广泛关注.IGBT模块发展的关键在于改善封装方式。本文指出了日前的封装材料在电动汽车逆变器大功率IGBT模块的封装过程中存在的缺陷，引入了新型连接材料纳米银焊膏。为了验证纳米银焊膏的连接性能，以确定其能否应用在所需的1GBT模块的制作过程中，本文首先设计了单个模拟芯片的烧结连接实验，通过微x射线断层扫描仪、剪切实验、1描电镜等检测手段，对烧结后的连接层进行了全方位的检测，结果发现虽然连接层没有发现明显的缺陷，但是剪切强度较低，经过分析猜想可能是磁控溅射镀层的质量并不十分可靠，因此又设计用真芯片和小块镀银铜板的烧结连接实验，连接传况良好，剪切实验的过程中，发现是芯片先出现破损，这证明了连接的质量是可靠的。因此可以将纳米银焊膏应用在IGBT模块的制作中。本文重点介绍了整个IGBT模块的制作方法。采用和之前单个芯片烧结相类似的操作过程，完成整个模块的烧结。烧结完成后通过微 射线断层扫描仪对烧结的质量进行了检测，通过检测发现连接层质量良好。模块烧结连接之后，更做出最终成型的IGBT模块，还需要经过外壳设计与制造、打线、灌度、组装等工T艺，从而得到最终的成品，并通过晶体管特性测试仪对模块的基本电性能进行了检测。
上传时间： 2022-06-20
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IGBT直流斩波电路的设计1设计原理分析1.1总体结构分析直流斩波电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。它在电源的设计上有很重要的应用。一般来说，斩波电路的实现都要依靠全控型器件。在这里，我所设计的是基于IGBT的降压斩波短路。直流降压斩波电路主要分为三个部分，分别为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块。电路的结构框图如下图（图1）所示。除了上述主要结构之外，还必须考虑电路中电力电子器件的保护，以及控制电路与主电路的电器隔离。1.2主电路的设计主电路是整个斩波电路的核心，降压过程就由此模块完成。其原理图如图2所示。如图，IGBT在控制信号的作用下开通与关断。开通时，二极管截止，电流io流过大电感L，电源给电感充电，同时为负载供电。而IGBT截止时，电感L开始放电为负载供电，二极管VD导通，形成回路。IGBT以这种方式不断重复开通和关断，而电感L足够大，使得负载电流连续，而电压断续。从总体上看，输出电压的平均值减小了。输出电压与输入电压之比a由控制信号的占空比来决定。这也就是降压斩波电路的工作原理。降压斩波的典型波形如下图所示。
上传时间： 2022-06-20
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