PWM控制型IGBT的EMI机理与抑制优化设计方法探讨

热度:1 发布时间:2024-05-03 00:30:24来源:必发bf88官网网

  驱动器类IGBT控制方式,特别是变频器类,有无PG V/f 控制、带PG V/f控制、无PG矢量控制、带PG矢量控制等等不同的控制方式和术语描述,总结来说为三大类:VF、开环矢量、闭环矢量控制。不同的控制方式发波方式会有所差别。

  同时抓取上桥T1、T3、T5的Vce波形,来综合说明驱动器运行过程中的Vce的发波模式。

  模式1:刚启动或0HZ运行时,三个管子的边沿(上升沿或下降沿)重叠在一起;

  模式2:随着运行频率的增加,三个管子波形逐渐错开,两个管子的边沿(上升沿或下降沿)重叠在一起;

  干扰电流峰值:把单管噪声电流记为Icm=C回路dV/dt,所以,模式1峰值干扰电流相当为3Icm、模式2峰值干扰电流为2Icm、模式3峰值干扰电流相当为1Icm。

  因工作在模式1和模式2,所以VF控制下的噪声量级比其他控制方式下的更强,特别是0HZ或低频运行时。

  上升沿的dv/dt在电流正半周内随电流的增大逐渐变小,电流最大时dv/dt最小;

  下降沿的dv/dt在电流负半周内随电流绝对值变大逐渐变小,电流绝对值最大时dv/dt最小;

  Vce边沿交错控制最小化dv/dt,使得干扰电流峰值最低,同时对损耗没有影响;

  固定参数设计----应用较多,一般负载越重开关损耗越大,与EMI互为矛盾点,需要权衡;

  边沿交错控制的本质是增大各个管子开通关断的时间间隔,使得各个电压波形边沿不重叠,降低dv/dt,从而减小干扰。

  改变死区时间来完成边沿交错的控制,但要注意时间不宜过大,一般错开共模电流第一个波峰宽度就可以了。

  因死区时间的调节控制,可能带来驱动器输出电流的非正弦化,需要额外的手段进行正弦化的处理。

  因电机负载的电感特性,使得IGBT开关动作时,电流不会立即降为零,需要等到CE两级的载流子逐渐消失后,才能彻底的关断,电感中的电流变化影响着IGBT的turn on与turn off时间。线调整控制的本质是找到dv/dt与输出电流的周期性变化规律,从而设计出适合的驱动参数,使得EMI与损耗最优化。实测中也发现dv/dt与驱动参数及输出电流的大小等因素相关。

  驱动器不接电机,dv/dt测量很稳定,在不同运行频率下测得的结果都一样;

  驱动器接电机(空载与加载),dv/dt随电流的变化而变化。在相同的IGBT的g极驱动参数下,电流越大dv/dt越小;

  由变化过程中过零点为dv/dt最大点,保证过零点dv/dt满足EMI要求,再依据输出不同电流动态调整dv/dt,使得趋近于过零点的dv/dt。其驱动控制电路示意图参见图16,dv/dt的驱动参数设计方向参见图17。

  dv/dt在整个周期内为满足EMI需求的最大值,大大减小了开关损耗,最优化EMI与损耗的设计;

  不同驱动参数组合的动态调整,已经有实际应用(例:某公司的深海探测器的高压电源产品,解决系统自扰问题)。

  栅极电流控制芯片,在行业有应用,功率半导体驱动芯片厂家也已经有标准品或按照每个客户需求进行定制。

  参考网上例程总结出初始化函数 #define TIM2_CLK 16000000 void timer2_Init(char channal, ulong hz,int pwm) { TIM2_ARRH = (TIM2_CLK/hz)/256; TIM2_ARRL = (TIM2_CLK/hz)%256; switch (channal) { case 1:{ TIM2_CCMR1 = 0x70; TIM2_CCER1 = 0x03; //通道1使能,低电平有效,配置为输出 TIM2_CCR1H = (((TIM2_CLK/hz)*pwm)/1000)/256;

  //******************************************************************************* // Description: //通过按键改变PWM波的占空比,并用LCD1602 // 显示大致的占空比。按键短按一次加减1次,长按连续加减。 // 此程序用于恒流电路的测试。 //****************************************************************************** //main.c #include pic.h #include pic168xa.h #include pwm.h #in

  PWM控制方式大范围的应用于各种控制管理系统中,但对脉冲宽度的调节一般都会采用硬件来实现。如使用PWM控制器或在系统中增加PWM电路 等,则成本高、响应速度慢,而且PWM控制器与系统之间有兼容问题。另外,控制管理系统中的信号采样通常是由A/D转换器来完成,因此检测精度要求比较高时,调理电路复杂,而且因A/D的位数高,从而使设计的系统成本居高不下。 本文以应用于温度控制管理系统为例,介绍利用Motorola公司生产的新型单片机MSP430F413内的定时器Time_A设计可以用时间量进行温度采样以及实现PWM调节的方法。为了可在使用少量外围电路的情况下实现控制管理系统的高精度测量和控制,一方面用时间量采样,在省去1片A/D的情况下得到12位的高精度

  1 引言 三相PWM变换器应用广泛,在整流、有源滤波、交流传动等控制中都具备比较好的性能。 三相PWM变换器控制策略主要有矢量控制与DPC。矢量控制又可分为电网电压定向与虚拟磁链定向两种。其中电网电压定向结构相对比较简单,控制效果好,技术成熟,得到普遍运用;而虚拟磁链定向虽可省去电压传感器,但磁链计算的精确程度会增加控制的复杂性。DPC原理类似于直接转矩控制,通过一系列分析变换器的不同电压矢量在每个扇区对电网输入(输出)瞬时功率的控制作用,制定开关表来控制。相较矢量控制,DPC具有算法简单、动态响应快的优点。 在此根据三相PWM变换器的数学模型,采用电网电压定向的矢量控制与滞环控制的DPC策略,构建了实验平台对两种控制策略进行分析比

  基于32位的STM32F103,利用 PWM 产生的音频信号驱动蜂鸣器演奏乐曲,实现了音乐播放器的应用设计。该播放器能实现从低音到高音的21个音阶,并能根据乐谱演奏完整的曲目。测试根据结果得出,PWM的输出信号与各音阶对应的声音频率基本一致,方案切实可行。这一方法也可用于电机控制、电子琴设计等方面,具备比较好的实用性。 在科研项目开发中,有时会遇到需要播放电话铃声、音乐等情况。简单的做法是购买专用音乐芯片,但该方法的缺点是播放的内容不可变,不能很好地满足项目需求。一般地,可采用89C51等单片机实现音乐播放,其播放内容及歌曲数量都可以每时每刻修改,使用上相对方便。随着STM32系列微处理器的出现,其基于ARM Cortex—M内核的

  音乐播放功能的实现 /

  数字舵机 vs 模拟舵机 “数字舵机有别于传统的模拟舵机,模拟舵机需要给它不停的发送PWM信号,才能让它保持在规定的位置或者让它按照某个速度转动,数字舵机则只需要发送一次PWM信号就能保持在规定的某个位置。” 到底模拟舵机与数码舵机在实际使用中有啥不一样的区别呢?我自己总结大致有以下几点: 1 数码舵机在位置准确度方面要高于模拟舵机。 2 在同样标称1.6公斤的舵机面前数码舵机在实际表现中会感觉更加“力气大”而模拟舵机就会“肉”点。 3 模拟舵机由于控制芯片是模拟电路,所以即便是相同型号的舵机会存在小小的性能差异,而数码舵机在一致性方面就非常好。 4 数码舵机一般均采用PID优化算法,所以,线 对于高灵敏度

  波驱动模拟舵机(库函数版) /

  简介:STM32之TIM3_PWM程序详解:调整CCR2_Val的值来改变占空比,逐步的控制LED1的亮度, 占空比大过一定值时,亮度的变化就不明显了,所以CCR2_VAL最大设定到17000。 原理图: 程序分析: int main(void) { unsigned char a=0; TIM_OCInitTypeDef TIM3_OCInitStructure; RCC_Configuration(); time_ini(); SysTick_Config(72000); //配置SYSTICK时钟节拍为1ms一次 while(1){ Delay(1);//延时1ms TIM3

  程序 /

  PWM为什么可以作DAC来使用? 虽然大容量的 STM32F103 具有内部 DAC,但是更多的型号是没有 DAC 的,不过 STM32 所有的芯片都有 PWM 输出,因此,我们大家可以用 PWM+简单的 RC 滤波来实现 DAC 输出, 从而节省成本。 PWM 本质上实际上的意思就是是一种周期一定,而高低电平占空比可调的方波。实际电路的典 型 PWM 波形,如图 26.1.1 所示: 图 26.1.1 的 PWM 波形可以用分段函数表示为式①: 其中:T 是单片机中计数脉冲的基本周期,也就是 STM32 定时器的计数频率的倒数。 N 是 PWM 波一个周期的计数脉冲个数,也就是 STM32 的 ARR-1 的值

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