女人被狂躁到高潮视频免费无遮挡,内射人妻骚骚骚,免费人成小说在线观看网站,九九影院午夜理论片少妇,免费av永久免费网址

當(dāng)前位置:首頁 > 電源 > 電源電路
[導(dǎo)讀]本文將介紹一種用于 3.3kV SiC MOSFET的基于變壓器的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器。兩個(gè) VHF 調(diào)制諧振反激式轉(zhuǎn)換器,工作頻率為 20 MHz,可生成 PWM 信號(hào)和柵極驅(qū)動(dòng)功率。

本文將介紹一種用于 3.3kV SiC MOSFET的基于變壓器的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器。兩個(gè) VHF 調(diào)制諧振反激式轉(zhuǎn)換器,工作頻率為 20 MHz,可生成 PWM 信號(hào)和柵極驅(qū)動(dòng)功率。

高壓絕緣特性(15 kV RMS)由基于PCB的空心變壓器提供。該變壓器具有 5pF 的低耦合電容,即使在 SiC MOSFET 的高 dv/dt 下也能增強(qiáng)抗噪能力。為了評(píng)估所提出解決方案的有效性,將提供 3.3kV 分立 SiC MOSFET 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器

用于高壓 SiC MOSFET 的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器 (GD) 的典型配置如圖 1 (a)所示。需要一個(gè)隔離的柵極驅(qū)動(dòng)電源 (GDPS),而光纖 (OF) 通常用于傳輸柵極 PWM 信號(hào),以確保信號(hào)路徑上的足夠隔離和低寄生電容[1]、[5]。這種解決方案的缺點(diǎn)是光纖成本高,并且需要至少兩個(gè)隔離電源。

已經(jīng)提出了一種替代解決方案,該解決方案基于具有基于 PCB 繞組的變壓器的 20kV 隔離 GDPS [2]。盡管它具有低耦合電容 (<2pF),但由于磁芯和 PCB 繞組之間的間隙距離,它會(huì)導(dǎo)致變壓器體積龐大。

無線電力傳輸 (WPT) 轉(zhuǎn)換器[3]、 [5]和基于光功率傳輸?shù)?GDPS [3]、[4]允許您消除耦合電容,但實(shí)現(xiàn)低傳輸功率 (< 1W) 和轉(zhuǎn)換效率(< 25%)。感應(yīng)功率傳輸 GDPS 使用單匝初級(jí)繞組為多個(gè)次級(jí)接收器供電[5],其中低耦合電容是通過初級(jí)繞組和磁芯之間的寬氣隙實(shí)現(xiàn)的。但是,如果初級(jí)發(fā)射器發(fā)生故障,則所有次級(jí)側(cè)柵極電壓都將失控。

本文提出的新穎解決方案如圖1(b)所示。通過使用具有高介電強(qiáng)度的基于 PCB 的空心變壓器,可實(shí)現(xiàn) 15 kV RMS絕緣電壓。此外,低耦合電容增強(qiáng)了 3.3kV SiC MOSFET 對(duì)高 dv/dt 的抗噪能力。

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 1:傳統(tǒng)與建議的隔離 GD 解決方案

示意圖

所提出的解決方案的示意圖如圖 2所示。在初級(jí)側(cè),PWM信號(hào)使用 VHF 信號(hào) (20 MHz) 進(jìn)行調(diào)制,以生成兩個(gè) RFC 的柵極信號(hào)。第一個(gè) RFC 在 PWM 信號(hào)為高電平 (1) 時(shí)有效,而第二個(gè)在 PWM 信號(hào)為低電平 (0) 時(shí)有效。無論 PWM 占空比如何,兩級(jí)的輸出電壓 V O都保持恒定的 DC 值。因此,次級(jí)側(cè)接收的功率與 PWM 占空比無關(guān)。

在次級(jí)側(cè),兩個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器連接到二極管 D R1和 D R2的陽極,從而檢測(cè) RFC 的 ON/OFF 狀態(tài)。然后這些邊沿檢測(cè)信號(hào)作為 PWM 上升沿和下降沿進(jìn)行緩沖,并發(fā)送到 RS 雙穩(wěn)態(tài),該 RS 雙穩(wěn)態(tài)重新生成 PWM 信號(hào)。在 RFC 1 之后連接的非隔離 DC-DC 穩(wěn)壓器為次級(jí)側(cè)信號(hào)處理電路提供所需的 +5V、+15V 和 -5V 驅(qū)動(dòng)電壓。

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 2:提議的 GD 解決方案示意圖

相關(guān)波形如圖3所示。


帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 3:提議的 GD 的關(guān)鍵波形

變壓器

基于PCB的空心變壓器的設(shè)計(jì),其優(yōu)點(diǎn)是消除了磁芯損耗和繞組與磁芯之間的潛在絕緣問題,如圖4所示。它采用堆疊 PCB 結(jié)構(gòu),包括初級(jí) PCB、變壓器 (Tr)-PCB 和次級(jí) PCB。變壓器繞組具有螺旋形狀以簡化設(shè)計(jì)。Tr-PCB 板只有兩層,初級(jí)和次級(jí)繞組分別位于頂層和底層。使用此解決方案,絕緣特性完全由 Tr-PCB 板的介電材料(通常為低成本 FR-4)提供。

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 4:基于 PCB 的變壓器的結(jié)構(gòu)

為了提高介質(zhì)擊穿電壓和降低耦合電容,可以使用高抗電強(qiáng)度和低介電常數(shù)的材料。作者使用了 Arlon-DiClad-880 材料,其介電常數(shù)為 2.2,介電強(qiáng)度大于 45kV/mm。借助 Ansys Q3D 提取器工具確定的模擬耦合電容對(duì)于幾個(gè)變壓器約為 5 pF。

帶涂層的初級(jí)和次級(jí)繞組之間的爬電距離高于 30 mm × 2。根據(jù) IEC-61800-5-1-2007 標(biāo)準(zhǔn),這確保了 15 kV RMS的絕緣電壓。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖5顯示了用于測(cè)試的原型的示意圖,該原型使用表 I中列出的組件在實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)建。

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

表一:原型中使用的組件列表

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 5:原型示意圖

RFC的最大輸出功率在1.5W@17Ω阻性負(fù)載下測(cè)得,足以驅(qū)動(dòng)3.3kV SiC MOSFET(GR40MT33N)。效率和 RFC 輸出電壓 (V O ) 的圖表如圖 6所示。兩個(gè) RFC 在整個(gè)負(fù)載范圍 (0.12W-1.5W) 上都保持穩(wěn)定的輸出特性。

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 6:效率和 RFC 輸出電壓

此外,還實(shí)施了雙脈沖測(cè)試 (DPT) 來評(píng)估提議的 GD 的性能。DPT 試驗(yàn)臺(tái)的示意圖如圖 7所示。

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 7:DPT 測(cè)試臺(tái)示意圖

GD 驅(qū)動(dòng)開關(guān)S 1,其中需要絕緣電壓和對(duì)高 dv/dtare 的抗噪性。Vdc=2kV,id_S1,max=44A,Lload=1.3mH,Rgon/Rgoff=2.2Ω/5Ω時(shí)的DPT實(shí)驗(yàn)波形如圖8所示??梢钥闯?,3.3kV SiC達(dá)到的最大dv/dt MOSFET 對(duì)應(yīng)于 100V/ns 的安全值。相同的 GD 解決方案也可用于其他高壓 SiC MOSFET 器件。

帶有基于 PCB 的變壓器的 SiC MOSFET 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

圖 8:實(shí)驗(yàn)波形

聲明:該篇文章為本站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)不予轉(zhuǎn)載,侵權(quán)必究。
換一批
延伸閱讀

在電子電路設(shè)計(jì)中,確保電源的穩(wěn)定和安全至關(guān)重要。LTC4365 作為一款出色的過壓(OV)、欠壓(UV)以及反向極性故障保護(hù)控制器,在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其能夠?yàn)殡娫摧斎腚妷嚎赡艹霈F(xiàn)過高、過低甚至負(fù)值的應(yīng)用場(chǎng)景提供可...

關(guān)鍵字: 控制器 柵極 輸出電壓

電容,作為電路設(shè)計(jì)中不可或缺的器件,以其獨(dú)特的功能和廣泛的用途,在電子領(lǐng)域扮演著舉足輕重的角色。它不僅是一種無源元件,更在多個(gè)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,如旁路、去耦、濾波以及儲(chǔ)能等。

關(guān)鍵字: 電容

這個(gè)項(xiàng)目需要到目前為止在這門課上學(xué)到的所有編碼知識(shí)。雖然我對(duì)我所取得的進(jìn)步感到非常高興,但仍有很多事情可以做得更好!我對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的指導(dǎo)原則之一是制作一個(gè)向前種植的雕塑作品,電子設(shè)備盡可能地隱藏起來。

關(guān)鍵字: BME280 Adafruit儀表板 SSD1306

頻繁的減載或斷電可能會(huì)破壞你的互聯(lián)網(wǎng),小型直流電器,甚至是基本的微型逆變器設(shè)置。手動(dòng)切換到電池供電是不方便的,并且會(huì)由于突然斷電而損壞敏感的電子設(shè)備。

關(guān)鍵字: 逆變器 ESP8266 繼電器

M5Stack為各種應(yīng)用提供廣泛的控制器-從超緊湊的Stamp和Atom到更強(qiáng)大的Core系列,具有可堆疊模塊。然而,直到最近,還沒有專門為工業(yè)環(huán)境等要求更高的環(huán)境設(shè)計(jì)的設(shè)備。這就是StamPLC的用之之道:一個(gè)配備繼電...

關(guān)鍵字: PLC Wi-Fi 繼電器

在電子設(shè)備的世界里,穩(wěn)定的電源供應(yīng)如同基石,支撐著各種電路和器件的正常運(yùn)行。線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源作為兩種主流的電源類型,各自有著獨(dú)特的工作方式、性能特點(diǎn)以及適用場(chǎng)景。深入了解它們,對(duì)于電子工程師進(jìn)行合理的電源選型和...

關(guān)鍵字: 線性穩(wěn)壓 開關(guān)穩(wěn)壓 電源

在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的時(shí)代,電子產(chǎn)品已廣泛滲透到人們生活和工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)角落。從日常使用的手機(jī)、電腦,到工業(yè)生產(chǎn)中的各類精密設(shè)備,都離不開穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)。而開關(guān)電源系統(tǒng)作為電子產(chǎn)品的核心供電部件,其性能與穩(wěn)定性至關(guān)重要...

關(guān)鍵字: 開關(guān)電源 雷電 浪涌

在全球倡導(dǎo)節(jié)能減排的大背景下,家電產(chǎn)品的能耗問題日益受到關(guān)注。電視機(jī)作為家庭中使用頻率較高的電器之一,其能耗的降低對(duì)于節(jié)約能源和減少碳排放具有重要意義。LED 驅(qū)動(dòng)技術(shù)作為影響電視機(jī)能耗的關(guān)鍵因素,正不斷發(fā)展和創(chuàng)新,為實(shí)...

關(guān)鍵字: 驅(qū)動(dòng)技術(shù) 能耗 LED

隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展,大功率非晶態(tài)變壓器因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),如低損耗、高導(dǎo)磁率等,在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,磁偏飽和問題嚴(yán)重影響了大功率非晶態(tài)變壓器的性能與穩(wěn)定性,成為制約其進(jìn)一步推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。因此,深入研究并...

關(guān)鍵字: 大功率 變壓器 非晶態(tài)

在以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)向高功率演進(jìn),受電設(shè)備(PD)的硬件開發(fā)面臨效率與安全性的雙重挑戰(zhàn)。IEEE 802.3bt標(biāo)準(zhǔn)將單端口供電能力提升至90W,要求PD設(shè)備在實(shí)現(xiàn)高效率DC-DC轉(zhuǎn)換的同時(shí),必須具備完善的過壓保護(hù)...

關(guān)鍵字: DCDC PoE
關(guān)閉