绝缘栅双极晶体管的并联应用及保护技术

叙述了绝缘栅双极晶体管的概况、特性及并联应用的栅驱动设计、均流、散热设计应考虑的问题.介绍了几种并联应用时采用的栅驱动电路、均流措施、过压过流保护电路.     

绝缘栅双极型晶体管过流保护的分析与研究

绝缘栅双极晶体管运用广泛,但是要设计出稳定可靠的驱动电路或过流保护电路等一直是个难题.本文对绝缘栅双极型晶体管过流保护进行理论分析,阐述其过流的特点和过流保护的方法,结合实际设计案例进行分析研究与试验,通过试验测试实际使用过流保护电路时存在的问题,了解绝缘栅双极型晶体管过流保护的相关特点.让读者在设计过流保护电路的时候应充分考虑这些特点,选用合适的电子器件,搭建合适的过流保护电路.这对工程设计和工程现场有很好的指导意义.     

一种能够提高驱动能力和ESD保护能力的亚微米CMOS输出晶体管的新设计方法

本文给出了一种新的输出驱动器的设计方法，利用这种方法可以有效地减少CMOS输出驱动器的面积、同时提高驱动能力和ESD可靠性，输出驱动器是由许多电路单元组成的，电路单元有正方形、六边形和八边形三种形状。利用这种新的设计风格制成的输出晶体管结构更加对称，在ESD过程中触发更一致。理论计算和实验证明，在非硅化物CMOS工艺中，在小的设计面积内，利用新的设计方法研制成的CMOS输出缓冲器的输出驱动能力更高，ESD保护能力更强，有许多电路单元组成的输出晶体管和传统的指状设计相比，栅电阻更低，漏电容更小。     

新型驱动与保护电路在级联逆变器中的应用研究

级联逆变器中功率单元的驱动及保护通常采用分立驱动器件构成H桥的驱动及保护电路,由于各器件参数很难保证完全一致,导致电路工作不理想,且需要多个独立供电的电源,增加了系统设计的复杂性。针对上述问题,文章采用一种新型驱动与保护电路TX-DA841HD设计了单元级联型高压逆变器模型。该电路可同时驱动4个大功率IGBT,能够监视每个IGBT的集电极电流,具有缓降栅压结合软关断技术的短路保护功能,能够有效地保护H桥及级联系统。实验结果验证了该电路的驱动及保护能力。     

一种基于变频控制的新型电动机电源设计

为了解决传统直线驱动装置采用旋转电机通过中间转换装置转换为直线运动，而带来的损耗大等诸多问题，直线电动机应运而生。本文主要研究了一种新型脉冲变频控制型直线电动机电源。脉冲驱动电路通过单片机控制电路以IGBT桥式电路为核心，采用绝缘栅双极型晶体管，并可以通过键盘控制脉冲的脉宽和周期，以达到变频的目的，根据选用的IGBT，驱动电路设计时又考虑了过压、过流保护电路。     

功率管高频驱动回路参数优化研究

高频、大功率一直是功率电路的发展方向。提高工作频率的主要方法,一是通过功率管的更新迭代,减小输入电容及增强其耐压、耐应力能力;二是适度增强驱动电路的驱动性能。通过分析功率管有源等效驱动回路,对驱动回路参数进行理想化建模、分析和仿真。在此基础上,提出在不改变功率管及驱动电压的情况下,通过优化驱动回路参数和提升驱动电路性能,提升驱动电路输出电流,减小驱动电路延时和完善驱动电路电磁兼容(EMC)设计的方法。该设计可有效提高功率管工作频率及其可靠性。选取Infineon的FS75R12KT3模块有源等效模型参数为例,进行PLECS仿真对比试验。试验结果表明,在保证驱动电路输出电流足够的前提下,相比传统驱动回路参数,优化的驱动回路参数可有效提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作频率,且在大功率工作条件下可靠性较高。该研究进一步拓宽了驱动电路的普适性。     

大功率晶体管GTR驱动电路的设计

介绍了大功率开关晶体管GTR基极驱动电路的设计，分析了基极驱动电路的要求及其设计方法，并给出一种实用的驱动电路。     

基于PIC16F876的步进电机细分驱动电路设计

介绍了由PIC16F876控制的步进电机细分驱动电路的设计，该电路主要包括单片机控制电路、斩波电路、功率驱动电路及温度报警与限流电路等。给出了细分驱动电路的设计原理及其实现的方法，提出细分按照线性加正弦规律的方法输出阶梯电压，经脉宽调制(PWM)输出各相驱动信号，实现细分驱动信号波形。应用于天文望远镜的90BF003步进电机驱动，性能良好。     

基于MC34063的大电流负电源设计

采用MC34063设计带电流扩充的负电源电路,功率MOS管NTB2506作外接开关管,通过调节功率MOS管的栅极驱动电阻和栅一源之间的电阻,使得栅极有最优驱动电压波形和电流大小,以增加电源的输出功率和效率.实验表明,设计的电源输出电流可达1 A,且体积小、效率高.     

适用ADC的CMOS运放设计

本文分析了套筒式共源共栅运算放大电路的基本结构,并基于GF 0.18um C-MOS工艺,设计了一种全差分套筒式共源共栅两级放大电路,并匹配了两级共模反馈电路。该电路仿真性能良好,能够用于流水线型ADC电路中。     

STM32的窄线宽半导体激光器驱动电路设计

设计了一种高稳定性的激光器驱动电路。激光器驱动电路硬件主要包括温控模块、恒流驱动模块以及电流调谐模块，电路设计采用STM32微处理器作为主控芯片，ADN8443作为温度控制器件，结合PWM控制方案实现温度控制，设计恒流驱动电路以及电流调谐电路实现半导体激光器的稳定输出。经过测试，功率稳定度为0.16%,波长稳定度为0.23 ppm,电路具有可调谐、体积小、效率高、驱动能力强等优点，能够实现激光器的稳定控制。     

采用FPGA的高速CCD相机的时钟发生器

采用IL－E2 TDI CCD做为传感器，与计算机构成了成像系统，并在计算机CRT上显示出图像。主要介绍高速CCD相机的工作时钟产生电路的设计，采用大规模集成电路FPGA实现了该工作时钟驱动电路，采用AHDL语言对工作时钟驱动电路进行了硬件描述，并利用Max Plus2软件对所设计的工作时钟驱动电路进行了仿真，最后对FPGA器件进行了编程和硬件电路调试，进而实现了整个CCD相机的控制。     

适用于流水线ADC的高性能采样/保持电路

介绍了一种利用双采样技术的高性能采样/保持电路结构,电路应用于10bits50MS/s流水线ADC设计中.电路结构主要包含了增益自举运算放大电路和栅压自举开关电路.增益自举运算放大电路给采样,保持电路带来较高的增益和带宽,栅压自举开关电路克服了多种对开关不利的影响.设计还采用了双采样技术,使采样,保持速率大大提高.设计在SMIC 0.18um工艺下实现,工作电压为1.8V,通过仿真验证.本文设计的采样/保持电路可以适用于高速高精度流水线ADC中.     

直流电机的IR2110驱动控制设计及DSP实现

为了解决直流电机转向及速度控制问题,设计了一种H桥驱动电路。以IRF530为开关元件、IR2110为栅极驱动芯片,由DSP产生PWM信号,经过光耦隔离和逻辑电路后送至IR2110进行控制。给出了整体驱动控制电路、上下桥臂的栅源电压波形、上桥臂的浮动电压信号以及电机两端的运行电压信号。测试分析表明,该方案很好地实现了电机的正反转控制及电机速度调节,电机运行平稳,达到了设计要求,对直流电机控制应用具有较高的参考价值。     

微型轴流式血泵外磁驱动电路设计

微型轴流式血泵是目前人工心脏结构研究的热点．外磁驱动是一种新型的血泵驱动方式。本文介绍了血泵外磁驱动电路的设计。该电路能够产生双向励磁电流．直接驱动电机，实现血泵的外磁驱动。电路简单、实用，稳定性较好。     

感应加热电源的IGBT驱动保护系统设计

为提高感应加热电源的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)信号源与保护电路的稳定性,设计了应用于工业化低频大功率感应加热电源设备的IGBT驱动保护系统。系统整体采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)+数字信号处理(DSP)协同工作方案,由低频正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术控制,以脉冲变压器2ED300C17-S为IGBT保护电路的核心,设计了IGBT故障处理电路、退饱和检测电路与有源钳位电路等多种保护电路。对系统进行理论分析与Matlab/Simulink仿真,搭建了实物测试平台。试验结果表明,当工件加热到900℃时,逆变器输出功率参数与负载端功率参数达到大功率感应加热电源要求,且信号源输出稳定性高、保护电路响应时间快。该设计为相关工业化应用提供技术支持。     

厚栅n-和n-LDMOSFET高压输出电路

对于PDP(plasma display panels)驱动集成电路,为了减小芯片面积和提高开关速度而提出了一种厚栅LDMOSFET(lateral double diffused MOSFETs)这种新颖的高压输出电路.同常规的电路相比,在同样的下降时间下,利用所提出的输出电路,PDP驱动集成电路的芯片面积减少了35%;在同样的芯片面积下,当电源电压为180V,负载电容为100pF时,所提出的输出电路的下降时间比常规的的电路要快2.5倍.     

基于IR2130的微型电动汽车功率驱动电路设计

根据微型电动汽车用永磁无刷直流电机驱动控制器的控制特性,设计了基于集成功率驱动芯片IR2130的功率管并联驱动电路。通过对驱动电路的合理设计,极大地提高了并联MOSFET驱动电路的动态稳定性。利用Muhisim软件建立驱动电路模型并进行仿真,仿真结果表明,采用该方案设计的功率驱动电路具有较低的过冲电压,并提高了功率驱动...     

同步整流DC/DC升压芯片中驱动电路的设计

在DC／DC转换芯片中，为了保证功率开关管及时导通和截止，需要设计专门的驱动电路。本文设计了同步整流驱动电路，通过引入负跳沿延时单元，消除了CMOS瞬态短路导通现象，降低了功耗，保护了输出级。HSPICE仿萁表明，驱动电路延时小于14ns，能满足较高开关频率的要求；同时，开关转换时的尖峰电流减小了56％，功耗也降低了19．3％。     

基于KA962的IGBT驱动电路设计

针对工业中IGBT驱动电路复杂、设计困难等情况,通过对KA962芯片的研究,使用其作为主要的驱动模块,设计了种方便、实用的IGBT驱动电路,并且说明了各部分电路的设计要求及作用.最终通过实验表明,这种驱动电路能够驱动相应的IGBT模块,并产生符合工作要求的波形,从而验证了本设计的可行性.