Rothmans是什麼意思hmans在線翻譯讀音例-游戏翻译
2023年3月31日发(作者:上海进才中学)
半桥逆变SNUBBER电路
描述:半桥逆变正负桥臂开关管关断时是硬关断,当负载电流很大时,开关管关断时di/dt
很大,由于线路存在分布电感,所以会引起很大的电压尖峰,如果不加缓冲电路抑制电压尖
峰的产生,则开关管的电压规格必须比正常值高出许多,开关损耗也较大,当UPS功率很
大时(额定电流很大),开关管的选取将变得异常困难;同时,过高的di/dt将产生严重的
EMI。给半桥面组词 逆变的开关管增加关断缓冲电路可以降低di/dt、减小关断损耗,并能降低相应
频段的EMI。
一、常用SNUBBER电路的种类
1、RCSNUBBER(如图1)
图1
2、RCDSNUBBER(如图2)
图2
3、变形的RCDSNUBBER电路(CLAMPING电路,如图3)
图3
二、SNUBBER电路的工作过程
(以RCDSNUBBER电路为例进行分析,只分析正半周的情况)
1、Q1开通后进入稳态,流过Q1的负载电流为I,此时U
CS1
=0,U
CS2
=2*V
BUS
(如图4,
红色箭头表示电流流向)。
图4
2、当Q1的栅极上加入关断信号,电流I通过Q1的C、E间的寄生电容流过,U
CE1
升高,随之D
S1
开通,一部分电流转移到C
S1
成为C
S1
的充电电流,Q1上电流减小,
C
S2
经R
S2
、R
LOAD
进行放电(如图5)。
图5
3、Q1完全关断(恢复阻断能力)后,U
CE1
大于正负BUS之和,D2开始正偏置,在
D2的正偏置电压没有达到其开通阈值电压之前不能及时导通,C
S1
继续过充电,C
S2
继续放电(如图6)。
图6
4、C
S1
仍然过充电,D2开始续流,负载电流I由正桥臂向负桥臂换流,C
S2
放电(如
图7)。
图7
5、D2完全续流,C
S1
放电,C
S1
上过充的能量一部分消耗在R
S1
上,另一部分反馈到+
BUS(如图8)。
图8
6、C
S1
放电完毕,U
CE1
=2*V
BUS
,U
CS2
=0,D2进入稳态续流(如图9)。
图9
7、Q1再次开通,Q1与D2之间进行换流,Q1的电流增大,D2的电流反相进入反相
恢复过程,同时C
S1
、R
S1
、Q1构成C
S1
的放电回路,Q1、D
S2
、C
S2
构成C
S2
的充电
回路(图10)。
图10
8、D2的反相恢复完毕,Q1上流过负载电流I,同时,C
S1
的放电、C
S2
的充电仍然继
续(图11)。
图11
9、进入正桥臂稳态工作的情况(一个工作周期结束)。
三、SNUBBER电路定量分析
1、RCDSNUBBER电路
考虑线路主女子被十二人糟蹋 要分布电感,电路原理简图如图12。
图12
根据上面对电路工作过程的分析可以知道,“过程4”中U
CE1
达到最大,其值约等于U
CS1
,
将电路再次呈现在下面(图13)。
图13
由电路有:
2*V
BU十里桂花香 S
=
dt
di
Lu
dt
di
LL
CS
S
2
21
1
1
(1)
由于i
L2
=I-i
S1
,代入(1)式得:
2*V
BUS
=
1
1
21
)(
CS
Su
dt
di
LL(2)
由于i
S1
=
dt
du
CCS
S
1
1
,代入(2)式得:
2*V
BUS
=
1
2
1
2
121
)(
CS
CS
S
u
dt
ud
CLL(3)
(3)式是一个“二阶常系数非齐次线性微分方程”,它的通解等于对应的齐次方程的通解
加上它的一个特解,其对应的齐次方程为:
1
2
1
2
121
)(
CS
CS
S
u
dt
ud
CLL=0(4)
对应的特征方程为:
01)(2
121
sCLL
S
(5)
解之:S=
121
)(
S
CLL
j
令
121
)(
1
S
CLL
,(4)式的解为:
u
CS1
=K1cost+K2sint(6)
可求出(3)式的一个特解为:u
CS1
*=2V
BUS
,则(3)式的通解为:
u
CS1
=K1cost+K2sint+2V
BUS
(7)
由于u
CS1(0)
=2V
BUS
,所以K1=0,(7)式化为:
u
CS1
=K2sint+2V
BUS
(8)
所以:
i
S1
=C
S1tCK
dt
du
S
CScos2
1
1(9)
由于i
S1(0)
=I,所以K2=
1S
C
I
,则(3)式的通解为:
u
CS1
=
1S
C
I
sint+2V
BUS
(10)
所以u
CS1
过充的电压(超过2V
BUS
部分)为:
△U=
1S
C
I
sint(11)
其最大值为:
△U
MAX
=
1S
C
I
=
1
21
S
C
LL
I
(12)
2、变形的RCDSNUBBER电路
计算u
CE
的微分方程完全与RCDSNUBBER一样,即:
△U
MAX
=
1S
C
I
=
1
21
S
C
LL
I
(13)
3、RCSNUBBER电路
电路简图如图14
图14
根据图有:
2*V
BUS
=
1
1
1
2
1
2
121
)(
CS
CS
S
CS
S
u
dt
du
CR
dt
ud
CLL(14)
对应的齐次线性微分方程为:
1
1
11
2
1
2
121
)(
CS
CS
SS
CS
S
u
dt
du
CR
dt
ud
CLL=0(15)
其特征方程为:
01)(
11
2
121
SCRSCLL
SSS
(16)
由于△=R
S1
2C2-4(L1+L2)C
S1
的符号未知,所以(16)式的解有多种不同情况,这里只
讨论△<0的情况,令
1
1
1
2
1
2
121
)(
CS
CS
S
CS
S
u
dt
du
CR
dt
ud
CLL,则:
S=-2
1
1
1]
)21(2
[
)21(
1
)21(2LL
R
CLL
j
LL
R
S
S
S
(17)
令-
)21(2
1
LL
R
S
=、2
1
1
]
)21(2
[
)21(
1
LL
R
CLL
S
S
=
d
,则(15)式的解为:
u
CS1
=)sin2cos1(tKtKe
d
t(18)
由不求甚解教案 于u
CS1(0)
=0,所以K1=0,则(18)式化为:
u
CS1
=tKe
d
tsin2(19)
所以:
i
S1
=
dt
du
Ccs
S
1
1
C
S1
()cos2sin2tKteK
dd
t(20)
由于i
S1(0)=I,所以K2=
1Sd
C
I
,则(15)式的通解为:
u
CS1
=te
C
I
d
t
Sd
sin
1
(21)
可以求出(14)式的一个特解u
CS1
*=2V
BUS
,则(14)式的通解为:
u
CS1
=te
C
I
d
t
Sd
sin
1
+2V
BUS
(22)
所以u
CS1
过充的电压(超过2V
BUS
部分)为:
△U=te
C
I
d
t
Sd
sin
1
(23)
由于<0,所以te<1,则:
△U
(MAX)
=
1Sd
C
I
(24)
四、三种SNUBBER电路的比较
1、U
CE
的最大尖峰电压(C
S
的最大过充电压△U
(MAX)
)
RCDSNUBBER:△U
1
=
1S
C
I
变形的RCDSNUBBER:△U
2
=
1S
C
I
RCSNUBBER:△U
3
=
1Sd
C
I
因为
d
=22,所以△U
1
=△U
2
<△U
3
,即在同等条件下RCSNUBBER电路抑
制电压尖峰的能力最差。
2、开关管损耗
RCD、RC电路的C中电荷要经过开关管泄放,开关管损耗较大;变形的RCD电路的
C中电荷不会经过开关管泄放,开关管损耗较小。
3、R
S
功耗
RC电路中的R
S
在C
S
充放电过程中都有损耗,损耗较大,令损耗为P
RS1
,则:
P
RS1
=2
CSS
UKCf
(f为开关频率,K为损耗系数,因为C
S
中电荷不可能全部损耗在R
S
上,所以K<1)
RCD电路中的R
S
只在C
S
放电过程中有损耗,损耗居中,令损耗为P
RS2
,则:
P
RS2
=2
2
1
CSS
UKCf
变形的RCD电路中的R
S
只在C
S
放电过程中有损耗,且C
S
中的电压变化幅度为△U,
所以损耗最小,令损耗为P
RS3
,则:
P
RS3
=2
2
1
UKC
S
f
4、EMI
三种电路都能降低di/dt,从这方面看EMI差不多。RCD电路降低了开关管关断过程的
du/dt,EMI最好;RC电路虽然也降低了开关管关断过程的du/扬州慢 姜夔赏析 dt,但由于RC常数较大,
du/dt比RCD电路大,EMI居中;变曹操短歌行翻译 形的RCD电路不能抑制开关管关断过程的du/dt,
EMI最差。
五、3A3-15KS逆变SN佛的组词语 UBBER电路设计
1、允许C
S
的过充电压△U
BUS电压V
BUS
最高取450V,则2*V
BUS
=900V,如果选用1200V的管子,则
△U<1200-900V=300V
这里留有一定裕量,取△U=250V。
2、分布电感估算
布线电感的经验估算公式为:L=710)
4
32
(ln2
d
l
l(H)
3A3-15KSBUS电容与IGBT间用长导线连接,其长导线为主要分布电感来源,正BUS
线长0.3m、负BUS长0.26m,都采用10#线,线径为0.003m,所以有:
L=2*0.56*710*)
4
3
003.0
56.0*2
(ln=5.8*10-7H
3、C
S
选择
(先根据RCDSNUBBER计算,软件限流点为90A,实际上由于采样点在开关周期的中
点,所以电流有超过90A的可能,这里取I=100A进行计算)
根据(12)式△U
MAX
=
1
21
S
C
LL
I
有:
C
S1
=
2
72
2
2
250
)10*8.5(100)21(
MAX
U
LLI
0.09*10-6F=0.09uF
这里取104/1000V电容。
4、R
S
损耗计算
(取损耗系数K=古诗古朗月行 0.1)
RCDSNUBBER:
P
RS2
=2
2
1
CSS
UKC=黄山旅游攻略 0.5*0.1*0.1*10-6*11502*19200=114W
RCSNUBBER:
P
RS1
=2
CSS
UKC=0.1*0.1*10-6*11502*19200=228W
变形的RCDSNUBBER:
P
RS3
=2UKC
S
=0.5*0.1*0.1*10-6*2502*19200=6W
5、SNUUBER电路选择
从R
S
损耗计算中可以看出,选择RCDSNUBBER电路损耗会非常大,而选择RC
SNUBBER电路损耗会再增大一倍,因此需选择变形的RCDSNUBBER电路
(CLAMPING电路)。
6、D
S
选择
根据上面的分析可以知道,在D
S
开始导通的瞬间,D
S
将流过所有的负载电流,软件限
流点为90A,实际上电流有超过90A的可能,所以D
S
的I
FSM
应该大于150A,这里选
择RHRP15120(15A/1200V),其I
FSM
=200A。
7、R
S
选择
R
S
是C
S
中过充电压的放电电阻,一般选择放电时间常数R
S
C
S
<
3
T
,所以:
R
S
<
174
19200*10*1.0*3
1
36
S
C
T
由于变形的SNUBBER电路C
S
的放电电流不经过开关管,所以R
S
可以取得较小,使
C
S
的过充电压尽快泄放,这里取R
S
为3个10OHM/5W的电阻串联。
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