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IGBT及其驱动和保护电路的研究 被引量:2
1
作者 杨柏松 罗如山 《茂名学院学报》 2006年第1期40-43,共4页
优越的性能使IGBT成为大中电力电子装置首选的功率器件,驱动与保护电路是电路设计中的难点和关键。该文介绍了IGBT的研发新进展,研究了IGBT栅极驱动和保护电路的设计思想,并给出了以EXB840为驱动器的实用电路。研究表明,这种混合驱动集... 优越的性能使IGBT成为大中电力电子装置首选的功率器件,驱动与保护电路是电路设计中的难点和关键。该文介绍了IGBT的研发新进展,研究了IGBT栅极驱动和保护电路的设计思想,并给出了以EXB840为驱动器的实用电路。研究表明,这种混合驱动集成电路对可靠保护IGBT很有益处。 展开更多
关键词 IGBT 栅极驱动 保护电路
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GaN高频开关电力电子学的新进展 被引量:8
2
作者 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-9,共9页
宽禁带半导体的发展给电力电子领域带来新一代功率开关器件,随着Si C功率器件的发展,Ga N功率高电子迁移率晶体管(HEMT)在微波毫米波领域发展成熟的同时,又在电力电子的高频开关方面进入应用创新的发展阶段。综述了近几年Ga N功率HEMT... 宽禁带半导体的发展给电力电子领域带来新一代功率开关器件,随着Si C功率器件的发展,Ga N功率高电子迁移率晶体管(HEMT)在微波毫米波领域发展成熟的同时,又在电力电子的高频开关方面进入应用创新的发展阶段。综述了近几年Ga N功率HEMT在高频开关方面的最新进展:高频高效率开关应用;高功率密度;栅极驱动电路设计;大功率集成;热设计和可靠性研究等。重点介绍了基于Ga N功率HEMT在高频开关中应用的特点,在电路拓扑结构设计、寄生参量的抑制、栅极驱动电路设计、功率集成、散热设计与工艺和失效机理等创新。Ga N高频开关电力电子学在应用创新方面已取得重要进展。 展开更多
关键词 电力电子学 GaN功率高电子迁移率晶体管(HEMT) 开关频率 高效率 高功率密度 栅极驱动电路 功率集成 热管理
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用于非线性超声检测的高频高功率E类功率放大器研究
3
作者 张晓凤 郑隆浩 +1 位作者 谢子成 唐立军 《电子设计工程》 2024年第13期60-64,共5页
超声波与金属的微小缺陷相互作用可产生非线性效应,由于非线性效应信号弱,在微小缺陷检测时必须采用高频高功率的发射装置来增强非线性效应信号强度。为此研究了一款高频大功率的超声驱动放大电路,该放大电路选用开关速度快、耐高压的... 超声波与金属的微小缺陷相互作用可产生非线性效应,由于非线性效应信号弱,在微小缺陷检测时必须采用高频高功率的发射装置来增强非线性效应信号强度。为此研究了一款高频大功率的超声驱动放大电路,该放大电路选用开关速度快、耐高压的氮化镓晶体管设计高效率的零电压开关(ZVS)型E类功率放大器,设计开关管保护电路、输入输出匹配电路以及可独立控制导通和关断驱动强度的栅极驱动电路,确保了高频高压大功率信号的高效输出。经测试,该E类功放驱动电路在工作频率为5 MHz,供电电压100 V时瞬时输出功率为223.9 W,峰值电压为150 V,直流转换效率为76.7%,表明该驱动电路可以用做高频大功率超声发射驱动。 展开更多
关键词 非线性超声检测 E类功率放大器 氮化镓 栅极驱动电路 阻抗匹配
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Boost变流器门极驱动电路的EMI发射及抑制 被引量:5
4
作者 陈恒林 凌光 +1 位作者 黄华高 钱照明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期98-102,共5页
为了研究Boost变流器中MOSFET门极驱动电路的电磁干扰(EMI)发射特性,通过测试将Boost变流器门极信号的EMI发射与整机EMI发射分离。分离的测试结果表明门极电路自身也会引起过量的EMI发射,是重要的EMI噪声源。论文还分析了门极驱动电压... 为了研究Boost变流器中MOSFET门极驱动电路的电磁干扰(EMI)发射特性,通过测试将Boost变流器门极信号的EMI发射与整机EMI发射分离。分离的测试结果表明门极电路自身也会引起过量的EMI发射,是重要的EMI噪声源。论文还分析了门极驱动电压信号过冲的形成原理和由此带来的EMI问题,提出了一种通过消除门极驱动信号电压过冲的方法来抑制过度的EMI发射。仿真分析和实验测试结果证实了这种EMI抑制方法是切实有效的。 展开更多
关键词 门极驱动电路 过冲 电磁干扰 抑制
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水声信号发射机的全桥功率放大电路设计
5
作者 石春华 江逸涛 《上海船舶运输科学研究所学报》 2023年第4期26-32,共7页
基于现有的水声信号发射机电路,设计一种采用全桥拓扑结构的发射功率放大电路。该电路适于在输入电压比较高的环境中应用,优点是输出功率大、可靠性好,缺点是电路器件多、结构复杂。从全桥原理出发,通过理论计算确定电路的主要参数,采用... 基于现有的水声信号发射机电路,设计一种采用全桥拓扑结构的发射功率放大电路。该电路适于在输入电压比较高的环境中应用,优点是输出功率大、可靠性好,缺点是电路器件多、结构复杂。从全桥原理出发,通过理论计算确定电路的主要参数,采用PSpice仿真工具对电路参数进行优化,继而设计出适宜水声信号发射机应用的驱动电路和功率放大电路。仿真结果表明,该电路产生的输出波形满足水声发射机的工作要求。 展开更多
关键词 全桥功率放大 栅极驱动电路 自举电路 PSPICE仿真
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基于数字控制的IGBT短路保护策略的应用
6
作者 杜继光 丁馨楠 王伟正 《电子技术(上海)》 2023年第4期40-41,共2页
阐述一种新型dI/dt和VCE检测结合的短路检测方法,并进行短路试验验证,实验证明基于数字控制的IGBT短路保护策略的可行性和可靠性,从而有效降低IGBT的故障率。
关键词 IGBT 门极驱动 短路保护
原文传递
大功率IGBT栅极驱动电路的研究 被引量:4
7
作者 王瑞 《电气自动化》 2014年第3期115-117,共3页
在大功率IGBT应用系统中,脉冲变压器隔离的栅极驱动电路由于能得到相对较高的隔离电压,可实现较高开关频率等优点,被广泛应用。在高压大电流IGBT特性分析的基础上,从实践出发对IGBT驱动电路的影响因素做了深入的研究,并探讨了IGBT栅极... 在大功率IGBT应用系统中,脉冲变压器隔离的栅极驱动电路由于能得到相对较高的隔离电压,可实现较高开关频率等优点,被广泛应用。在高压大电流IGBT特性分析的基础上,从实践出发对IGBT驱动电路的影响因素做了深入的研究,并探讨了IGBT栅极驱动电路设计注意的几个问题。对很有实际应用价值的脉冲变压器隔离的IGBT栅极驱动电路及其相应芯片进行了分析研究。由此可以更深刻地理解IGBT的驱动电路及其影响因素,这对正确使用IGBT器件及其驱动电路的设计有一定的实用价值。 展开更多
关键词 IGBT 栅极驱动电路 特性分析 影响因素 脉冲变压器隔离
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电容隔离式栅极驱动电路设计
8
作者 黄晓义 刘天天 +2 位作者 赵一泽 俞跃辉 程新红 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第2期76-79,共4页
针对功率半导体器件不断提升的开关频率和工作电压等级使得传统的栅极驱动电路面临着传输延时长、共模瞬态抑制能力(CMTI)不高等一系列缺点,设计了一种电容隔离式的栅极驱动电路,该驱动电路分为低压侧发射端和高压侧接收端2个部分。提... 针对功率半导体器件不断提升的开关频率和工作电压等级使得传统的栅极驱动电路面临着传输延时长、共模瞬态抑制能力(CMTI)不高等一系列缺点,设计了一种电容隔离式的栅极驱动电路,该驱动电路分为低压侧发射端和高压侧接收端2个部分。提出了一种预放大器结构可增强栅极驱动电路的抗噪声能力;也提出了一种改进型包络解调结构可有效降低信号解调的脉冲宽度失真。后仿真结果表明:此栅极驱动电路的CMTI能力高达100 kV/μs,信号典型传输延时为77 ns,脉冲宽度失真为2 ns。 展开更多
关键词 电容隔离 栅极驱动电路 开关键控调制 共模瞬态抑制能力 脉冲宽度失真
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基于1ED020I12-FA的IGBT栅极驱动电路应用研究 被引量:3
9
作者 雷鹏 黄玉平 于志远 《微电机》 北大核心 2011年第4期91-94,共4页
针对现有栅极驱动芯片M57962L体积大、环境适应性差的问题,经过深入调研,选用1ED020I12-FA栅极驱动芯片代替M57962L。设计基于该芯片的新型功率驱动电路,并对其栅极驱动性能、过流保护、故障恢复、功率消耗等性能进行了试验研究。试验... 针对现有栅极驱动芯片M57962L体积大、环境适应性差的问题,经过深入调研,选用1ED020I12-FA栅极驱动芯片代替M57962L。设计基于该芯片的新型功率驱动电路,并对其栅极驱动性能、过流保护、故障恢复、功率消耗等性能进行了试验研究。试验结果表明基于1ED020I12-FA的新型驱动电路具有开关速度快、体积小、功耗低、温度范围宽的优点,可以替代现有驱动电路。 展开更多
关键词 IGBT 栅极驱动电路 伺服驱动器
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GaN功率器件预驱动芯片设计与封装集成 被引量:3
10
作者 严鼎 孙伟锋 +1 位作者 祝靖 李冬冬 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期64-71,共8页
氮化镓GaN(gallium nitride)功率器件因其出色的导通与开关特性,能够实现系统高频化与小型化,有效提升系统功率密度。但是,增强型GaN功率器件由于其栅极可靠性问题,使其在电源管理系统中无法直接替换传统硅基功率MOSFET器件。为此,提出... 氮化镓GaN(gallium nitride)功率器件因其出色的导通与开关特性,能够实现系统高频化与小型化,有效提升系统功率密度。但是,增强型GaN功率器件由于其栅极可靠性问题,使其在电源管理系统中无法直接替换传统硅基功率MOSFET器件。为此,提出一种预驱动芯片,通过片内集成LDO与电平移位结构,实现兼容12~15 V输入,并输出5 V信号对GaN功率器件的栅极进行有效与可靠控制,达到兼容传统硅基功率器件应用系统的要求。此外,通过多芯片合封技术,将预驱动芯片与GaN功率器件实现封装集成,降低了寄生电感,使其应用可靠性进一步提升。 展开更多
关键词 氮化镓 栅极驱动 功率集成电路 封装集成技术
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栅极功率驱动电路的寄生效应分析及对策
11
作者 文延 谢利理 《电气传动自动化》 2004年第2期9-10,共2页
详细介绍了栅极功率驱动电路寄生效应的产生机理及其影响 。
关键词 逻辑电路 栅极功率驱动电路 寄生效应分析 MOSFET
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基于氮化镓的数字D类功放电路设计与实现 被引量:1
12
作者 杨通元 《电子测试》 2022年第24期21-24,共4页
本文介绍一种基于氮化镓芯片设计的数字D类功放电路。通过使用开关速度快、寄生参数小、电气性能优越的氮化镓作为功率器件,设计一个数字D类功放电路,放大信号功率,用于检测轨道上是否有列车占用的信息。实验结果表明,高频载波通过功放... 本文介绍一种基于氮化镓芯片设计的数字D类功放电路。通过使用开关速度快、寄生参数小、电气性能优越的氮化镓作为功率器件,设计一个数字D类功放电路,放大信号功率,用于检测轨道上是否有列车占用的信息。实验结果表明,高频载波通过功放器将信号功率放大,再通过LC低通滤波,输出低频解调信号,实测解调信号失真度小于-60d B,验证了该数字D类功放电路设计的可行性。 展开更多
关键词 氮化镓 数字D类功放 驱动电路 开关频率 低通滤波
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一种提高SiC MOSFET在高开关速率下栅极电压稳定性的驱动电路 被引量:1
13
作者 邵天骢 郑琼林 +2 位作者 李志君 黄波 刘建强 《电源学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期6-15,共10页
高开关速率且栅极电压稳定的驱动是SiC MOSFET高频工作、进而实现功率变换系统小型化和轻量化的关键技术之一。针对如何在高开关速率下稳定驱动SiC MOSFET,并实现可靠的短路保护,根据栅源电压干扰的传导特点,基于辅助器件的跨导增益构... 高开关速率且栅极电压稳定的驱动是SiC MOSFET高频工作、进而实现功率变换系统小型化和轻量化的关键技术之一。针对如何在高开关速率下稳定驱动SiC MOSFET,并实现可靠的短路保护,根据栅源电压干扰的传导特点,基于辅助器件的跨导增益构建负反馈控制回路,提出一种SiC MOSFET栅极驱动,进而研究揭示该驱动的短路保护策略。首先,基于跨导增益负反馈构造栅极驱动电路并分析其工作原理;其次,研究该驱动的串扰抑制能力与短路保护特性;最后,通过实验证明基于跨导增益负反馈的栅极驱动电路的可行性,及其在串扰抑制和短路保护中的有效性。 展开更多
关键词 碳化硅 MOSFET 高开关速率 栅极驱动 短路保护
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基于动态栅电阻的SiC MOSFET驱动电路设计 被引量:1
14
作者 吴磊 梁剑 《电气传动》 北大核心 2020年第11期117-121,共5页
SiC MOSFET以其开关速度快、开关损耗小、热导率高等特点逐渐成为高功率密度电力电子应用场合的新宠,但是较快的开关速度导致器件开关应力以及振荡严重。提出了一种基于动态栅电阻的SiC MOSFET驱动电路,其可以动态地通过调整栅极电阻来... SiC MOSFET以其开关速度快、开关损耗小、热导率高等特点逐渐成为高功率密度电力电子应用场合的新宠,但是较快的开关速度导致器件开关应力以及振荡严重。提出了一种基于动态栅电阻的SiC MOSFET驱动电路,其可以动态地通过调整栅极电阻来优化SiC MOSFET的开关特性,有效地解决了传统驱动电路不能兼顾损耗与开关应力的缺点。最后,利用1200 V/300 A SiC MOSFET(Cree)通过双脉冲实验证明了动态栅电阻驱动电路对优化开关特性具有明显优势。 展开更多
关键词 碳化硅器件 驱动电路 关断过压 开关损耗
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汽车级IGBT驱动电路设计研究
15
作者 黄雷 李唐娟 《机电工程》 CAS 2014年第10期1324-1327,共4页
为解决绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在实际应用中的驱动电路问题,采用汽车级功率驱动芯片1ED020I12FTA对IGBT的保护、驱动电路进行了设计与研究,开发了用于电机驱动系统的IGBT驱动与检测电路。详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理、门... 为解决绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在实际应用中的驱动电路问题,采用汽车级功率驱动芯片1ED020I12FTA对IGBT的保护、驱动电路进行了设计与研究,开发了用于电机驱动系统的IGBT驱动与检测电路。详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理、门极驱动电路及门极电阻选择、EMS设计等内容,最后对设计的驱动电路进行了测试,给出了测试波形图。试验结果表明,该IGBT驱动电路输出稳定,能很好地开/断IGBT,具有良好的可靠性和稳定性,其在实际电驱动系统中能可靠输出所需功率。 展开更多
关键词 IGBT 门极驱动 汽车级芯片 1ED020I12FTA
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DC1500V辅助变流器IGBT门极驱动电路
16
作者 邹高令 王立鹏 赵清良 《机车电传动》 北大核心 2001年第1期16-18,22,共4页
从 DC15 0 0 V辅助变流器的特点出发 ,针对 IGBT门极驱动单元开发过程中的一些问题 ,提出了行之有效的控制方案 ,并分析了这种驱动方式的工作原理及特点。试验结果表明 ,该方案很好地满足了 DC15 0 0 V辅助变流器的控制要求。
关键词 辅助变流器 IGBT 门极驱动电路 短路保护
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互补MOSFET的脉冲变压器隔离驱动电路设计 被引量:8
17
作者 金一鸣 张齐 《微计算机信息》 北大核心 2006年第10Z期94-95,169,共3页
随着MOSFET的应用日益广泛,在一些特殊场合常常会使用到互补MOSFET。本文针对互补MOSFET的驱动问题进行了深入讨论,比较了常用的驱动电路,提出了一种针对互补MOSFET设计的新型驱动电路,并通过仿真验证了结果。
关键词 互补MOSFET 脉冲变压器 隔离驱动电路
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IGCT及其门极驱动电路研究 被引量:7
18
作者 张婵 童亦斌 金新民 《变流技术与电力牵引》 2007年第2期27-29,38,共4页
IGCT作为一种新型大功率半导体开关器件,吸取了GTO和IGBT的优点,但其驱动则需要借助配套的门极驱动电路板才能实现。介绍了IGCT的基本工作原理,并根据驱动电路的要求分析设计原理,对1100A/4500V逆导IGCT集成门极驱动电路的设计方法进行... IGCT作为一种新型大功率半导体开关器件,吸取了GTO和IGBT的优点,但其驱动则需要借助配套的门极驱动电路板才能实现。介绍了IGCT的基本工作原理,并根据驱动电路的要求分析设计原理,对1100A/4500V逆导IGCT集成门极驱动电路的设计方法进行了具体分析和研究,实验结果验证了设计方法的可行性和正确性。 展开更多
关键词 IGCT 集成门极驱动电路 硬开通 硬关断
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基于双极工艺的高速MOSFET栅驱动电路
19
作者 邱旻韡 屈柯柯 +1 位作者 李思察 郭刚 《电子与封装》 2022年第10期56-60,共5页
基于2μm双极工艺设计了全新的高速功率栅驱动电路,并内置了死区时间控制电路,该电路可以防止驱动器内部电源接地形成短路而烧毁器件。工作电压范围为5~35 V,传输上升延迟时间不大于25 ns,下降延迟时间不大于32 ns,上升、下降建立时间... 基于2μm双极工艺设计了全新的高速功率栅驱动电路,并内置了死区时间控制电路,该电路可以防止驱动器内部电源接地形成短路而烧毁器件。工作电压范围为5~35 V,传输上升延迟时间不大于25 ns,下降延迟时间不大于32 ns,上升、下降建立时间不超过12 ns,工作电流不超过45 mA。 展开更多
关键词 功率栅驱动电路 延迟时间 死区时间控制
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高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路的设计 被引量:1
20
作者 初秀琴 王雪燕 +1 位作者 王松林 赵永瑞 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期50-53,共4页
设计了一种高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路,能有效抑制开关转换过程中产生的dv/dt噪声,消除高压电路工作过程中可能出现的误触发,提高系统的稳定性和可靠性.采用共模反馈从而使电路结构简单,同时采用窄脉冲触发式控制降低了功耗.本电路可... 设计了一种高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路,能有效抑制开关转换过程中产生的dv/dt噪声,消除高压电路工作过程中可能出现的误触发,提高系统的稳定性和可靠性.采用共模反馈从而使电路结构简单,同时采用窄脉冲触发式控制降低了功耗.本电路可以集成在高压集成电路(HVIC)中.采用某公司高压600V0.5μm BCD工艺模型,通过Cadence仿真验证表明:本电路可有效滤除dv/dt噪声,被消除的dv/dt噪声最高可以达到60V/ns,同时被消除的失调噪声可以达到20%,保证了高压栅驱动电路稳定、可靠地工作. 展开更多
关键词 高压集成电路 MOS栅驱动电路 开关转换 共模反馈 窄脉冲触发
原文传递
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