大功率驱动电路

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大功率mos管驱动电路

大功率mos管驱动电路

大功率mos管驱动电路大功率MOS管驱动电路是一种常见的电路设计,它能够有效地驱动高功率的MOS管,以实现电路的高效工作。

本文将从电路原理、设计要点和常见问题等方面进行介绍。

一、电路原理大功率MOS管驱动电路主要由信号发生器、驱动电路和MOS管组成。

信号发生器产生所需的驱动信号,驱动电路将信号进行放大和整形,然后通过电流放大器将信号输出给MOS管。

MOS管根据驱动信号的变化,控制其通断状态,从而实现对电路的控制。

二、设计要点1.选择合适的MOS管:在大功率应用中,选择合适的MOS管至关重要。

一方面,要考虑其额定电流和功率,确保能够承受所需的负载;另一方面,还要考虑其开关特性和导通电阻等参数,以提高电路的效率和稳定性。

2.驱动电路的设计:驱动电路应能够提供足够的电流和电压来驱动MOS管。

一般采用放大器和电流放大器的组合来实现。

放大器负责放大信号的幅度,而电流放大器则负责提供足够的电流给MOS管。

同时,还要考虑到驱动电路的响应速度和抗干扰能力。

3.防止过热和电磁干扰:由于大功率MOS管在工作过程中会产生较大的功耗和电磁干扰,因此需要采取相应的措施来防止过热和干扰。

例如,可以在电路中加入散热器和滤波电路,以提高电路的稳定性和抗干扰能力。

4.保护电路的设计:在大功率应用中,由于电流和电压较大,一旦发生故障可能会对电路和设备造成严重损坏。

因此,需要在电路中加入过流、过压和过温等保护电路,以保证电路和设备的安全运行。

三、常见问题1.如何选择合适的MOS管?选择MOS管时,需要考虑所需的电流和功率,以及其开关特性和导通电阻等参数。

同时,还需要考虑其封装形式和散热性能等因素。

2.如何设计驱动电路?驱动电路应能够提供足够的电流和电压来驱动MOS管。

一般采用放大器和电流放大器的组合来实现。

同时,还要考虑到驱动电路的响应速度和抗干扰能力。

3.如何防止过热和电磁干扰?可以在电路中加入散热器和滤波电路,以提高电路的稳定性和抗干扰能力。

较大功率直流电机驱动电路的设计方案

较大功率直流电机驱动电路的设计方案

1 引言直流电机具有优良的调速特性,调速平滑、方便、调速范围广,过载能力强,可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转,能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求,因此在工业控制领域,直流电机得到了广泛的应用。

许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片,但这些芯片多数只适合小功率直流电机,对于大功率直流电机的驱动,其集成芯片价格昂贵。

基于此,本文详细分析和探讨了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题,有针对性设计和实现了一款基于25D60-24A 的直流电机驱动电路。

该电路驱动功率大,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。

2 H 桥功率驱动电路的设计在直流电机中,可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动,但是它们都属于不可逆变速控制,其电流不能反向,无制动能力,也不能反向驱动,电机只能单方向旋转,因此这种驱动电路受到了很大的限制。

对于可逆变速控制, H 桥型互补对称式驱动电路使用最为广泛。

可逆驱动允许电流反向,可以实现直流电机的四象限运行,有效实现电机的正、反转控制。

而电机速度的控制主要有三种,调节电枢电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。

三种方法各有优缺点,改变电枢回路电阻只能实现有级调速,减弱磁通虽然能实现平滑调速,但这种方法的调速范围不大,一般都是配合变压调速使用。

因此在直流调速系统中,都是以变压调速为主,通过PWM(Pulse Width Mo dulation)信号占空比的调节改变电枢电压的大小,从而实现电机的平滑调速。

2.1 H 桥驱动原理要控制电机的正反转,需要给电机提供正反向电压,这就需要四路开关去控制电机两个输入端的电压。

当开关S1 和S4 闭合时,电流从电机左端流向电机的右端,电机沿一个方向旋转;当开关S2 和S3 闭合时,电流从电机右端流向电机左端,电机沿另一个方向旋转, H 桥驱动原理等效电路图如图1 所示。

图1 H 桥驱动原理电路图2.2 开关器件的选择及H 桥电路设计常用的电子开关器件有继电器,三极管, MOS 管, IGBT 等。

大功率led驱动电源电路图详解

大功率led驱动电源电路图详解

大功率led驱动电源电路图详解采用变压器将高压变为低压,并进行整流滤波,以便输出稳定的低压直流电。

开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源,隔离是指输出高低电压隔离,安全性非常高,所以对外壳绝缘性要求不高。

非隔离安全性稍差,但成本也相对低,传统节能灯就是采用非隔离电源,采用绝缘塑料外壳防护。

开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压),性能稳定,缺点是电路复杂价格较高。

开关电源技术成熟,性能稳定,是目前LED照明的主流电源。

关于“大功率led驱动电源电路图详解”的详细说明。

1.大功率led驱动电源电路图详解1、开关恒流源采用变压器将高压变为低压,并进行整流滤波,以便输出稳定的低压直流电。

开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源,隔离是指输出高低电压隔离,安全性非常高,所以对外壳绝缘性要求不高。

非隔离安全性稍差,但成本也相对低,传统节能灯就是采用非隔离电源,采用绝缘塑料外壳防护。

开关电源的安全性相对较高(一般是输出低压),性能稳定,缺点是电路复杂价格较高。

开关电源技术成熟,性能稳定,是目前LED照明的主流电源。

2、线性IC电源采用一个IC或多个IC来分配电压,电子元器件种类少,功率因数、电源效率非常高,不需要电解电容,寿命长,成本低。

缺点是输出高压非隔离,有频闪,要求外壳做好防触电隔离保护。

市面上宣称无(去)电解电容,超长寿命的,均是采用线性IC电源。

IC驱电源具有高可靠性,高效率低成本优势,是未来理想的LED驱动电源。

3、阻容降压电源采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流,电路简单,成本低,但性能差,稳定性差,在电网电压波动时及容易烧坏LED,同时输出高压非隔离,要求绝缘防护外壳。

功率因数低,寿命短,一般只适于经济型小功率产品(5W以内)。

功率高的产品,输出电流大,电容不能提供大电流,否则容易烧坏,另外国家对高功率灯具的功率因数有要求,即7W以上的功率因数要求大于0.7,但是阻容降压电源远远达不到(一般在0.2-0.3之间),所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。

大功率IGBT驱动电路的设计与实现

大功率IGBT驱动电路的设计与实现

电雜术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering 大功率IG BT驱动电路的设计与实现孙伟(罗克韦尔自动化控制集成(上海)有限公司上海市201201 )摘要:本文基于当前IGBT驱动电路的繁杂的现象,采用光电隔离,隔离电源和离散元件,研究大功率IGBT驱动电路的设计和实现 方法,同时也简要的与小功率的IGBT驱动电路的差异做了对比。

最后以600A的大功率IGBT功率模块FF600R12IP4作为例子对所设计的 电路进行了验证,结果证明此电路可以很好的驱动大功率IGBT,此驱动电路也在公司的产品使用中得到了验证。

关键词:绝缘栅双极晶体管;电路设计;光耦;驱动电路I G B T也称为绝缘栅双极晶体管,集场效应管和电力晶体管的优点于一身,既具有输入阻抗高、工作速度快、热稳定性好和驱动 电路简单的优点,又具有通态电压低、耐压高和承受电流大等优点,产品的用途越来越广泛,驱动方法也是各式各样,可靠的驱动方法尤其重要。

由于I G B T的广泛使用,其产品也越来越多小到几安培,大到几千安培都有。

而且厂家也多,除了国际大厂,越来越多的国 产厂商也在开发I G B T或者I G B T模块。

在工业领域,I G B T主要用做变频器里面的开关器件,而IGBT又是现场损坏最为严重的器件之一,对于大功率的变频产品尤其如 此。

对与变频器应用来说,核心是驱动电路。

驱动电路就是把中央控制器发来的命令,转变成I G B T开关的信号。

因此,驱动电路设 计的好坏直接决定整个设备的稳定性、可靠性和使用寿命。

又因为 I G B T种类繁多,驱动电路也是各式各样,这也增加了 I G B T驱动 电路设计的复杂度。

1IGBT驱动的研究与分析对于I G B T的驱动电路,如果仅仅是对一个I G B T的驱动,那么其驱动电路很简单,只需根据I G B T的特性,提供一个门极驱动电压就行,通常为15V。

大功率mos管驱动保护电路

大功率mos管驱动保护电路

一、引言随着电子技术的飞速发展,大功率MOS管在工业、军事、民用等领域得到了广泛应用。

然而,由于MOS管的特性,使用不当很容易导致其损坏,甚至危及设备和人员安全。

因此,设计一种可靠的保护电路,对于确保MOS管的正常工作和延长其寿命具有重要意义。

本文将介绍一种基于大功率MOS管的驱动保护电路,主要包括电流保护、过压保护、过温保护和ESD保护四个方面。

二、电流保护电流保护是防止MOS管过电流损坏的主要手段。

一般来说,电流过大会导致MOS管发热严重,从而对其内部结构产生不可逆的损伤。

因此,需要通过设置合理的电流限制值和保护电路来保护MOS 管。

具体实现方式如下:1.1 电流检测在MOS管的源极和负载之间增加一个小电阻,通过检测该电阻两端的电压来实现对MOS管的电流监测。

为了减小误差,可以采用差分放大器、精密电阻等器件进行检测。

1.2 电流限制当检测到MOS管电流超过设定值时,可以通过控制信号,直接将MOS管的驱动电压降低或关闭MOS管,以保护其不受过电流损伤。

三、过压保护过压保护是保护MOS管免受过高电压损害的重要手段。

在实际应用中,由于干扰、电源波动等因素,系统中可能会出现过压情况,如果MOS管无法承受这样的压力,就会导致其损坏。

具体实现方式如下:2.1 过压检测通过设置一个合适的过压检测电路,来监测系统中的电压变化情况。

一旦检测到过压情况,则需要立即采取相应的保护措施。

2.2 过压保护当检测到过压情况时,可以通过控制信号,直接将MOS管的驱动电压降低或关闭MOS管,以避免其受到过高的电压影响。

四、过温保护过温保护是保护MOS管免受高温损害的重要手段。

由于工作环境的限制,MOS管在高温环境下长时间工作会导致其内部结构损坏或退化,影响其寿命和性能。

具体实现方式如下:3.1 温度检测通过设置一个合适的温度检测电路,来监测MOS管周围的温度变化情况。

可以采用热敏电阻、热敏电偶等器件进行检测,并将其转换为电信号。

大功率mos管驱动保护电路

大功率mos管驱动保护电路

大功率mos管驱动保护电路大功率MOS管驱动保护电路主要包括以下几个方面。

1.防止栅极di/dt过高:由于驱动芯片输出阻抗较低,直接驱动功率管可能引起快速开通和关断,造成电压震荡或误导通。

为避免这一现象,通常在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个几十欧姆的电阻。

2.防止栅源极间过电压:栅极与源极的阻抗较高,漏极与源极间的电压突变会通过极间电容耦合到栅极,产生较高的栅源尖峰电压。

为保护MOS管不被击穿,应在栅极并联稳压管,限制栅极电压在稳压管稳压值以下。

同时,并联电阻有助于释放栅极电荷,避免积累。

3.防护漏源极间过电压:虽然漏源击穿电压VDS一般较大,但未加保护电路时,仍可能因器件开关瞬间电流的突变而产生漏极尖峰电压,导致器件损坏。

为防止此类现象,通常需要在漏源极间加入保护电路。

4.电流采样保护电路:通过对电流进行采样,监测器件工作状态,当电流超过设定阈值时,触发保护动作,切断电源,以保护MOS管不被过载损坏。

5.过温保护:通过温度传感器监测MOS管的工作温度,当温度过高时,触发保护动作,切断电源,以防止器件过热损坏。

6.短路保护:当检测到输出短路时,立即切断电源,以防止器件受到损坏。

7.防止误导通:在电路设计中,采取一定的措施,降低误导通的概率,例如优化栅极驱动电路、减小栅源极之间的电容等。

综上所述,大功率MOS管驱动保护电路的设计至关重要,可以有效提高器件的可靠性和稳定性,防止因过载、过压、过温等因素导致的损坏。

在实际应用中,需要根据具体电路环境和应用场景,综合考虑各种保护措施,确保MOS 管的安全稳定运行。

推荐两种大功率LED室内照明驱动电路

推荐两种大功率LED室内照明驱动电路
L D光源作 为第 四代新 型 节 能 光 源 , 来 做 各 E 用
类灯 具 发光光 源 。
L M。 目前 白色 L D灯 具 发光 效 率 已经 达 到普 通 节 E 能 灯 的两倍 多. 如果 用 5 w 大 功率 L D 日光 J 代替 E 上 ] ‘ 普 通 2 日光 灯 , 天 工 作 8小 时 , 年 订 节 电 5W 每 一 ' 『
第2 9卷 , 第 10期 总 7 2 1 年 1 月 , 6期 01 1 第
《节 能 技 术 》
ENERGY C0NS ERVAT 0N 1 TECHN0L0GY
Vo . 9, um.No 7 12 S .1 0 No . 0l No 6 v2 1. .
推 荐 两 种 大 功 率 L D室 内照 明驱 动 电路 E
徐 坚 哈 尔滨 10 0 ) 5 0 1 ( 黑龙 江科技 学院 , 黑龙 江
摘 要 :E 日光灯 最 大优 点是 节 能省 电 , 次是 使 用寿命 长 , 目前 L D照 明灯 具在 家庭 中 LD 其 但 E
并 未得 到 广泛应 用 , 格 高是 其主 要 原 因。本 文 介 绍 两种 家庭 照 明用 L D驱动 电路 , 价 E 可动 手 自己
5 W h。 8k
节 能 省 电是 L D 日光 灯 的最 大 特 点 , L D E 将 E 日光灯 和荧 光 日光灯 进 行 对 比 , 称 3 的荧 光 标 6w 日光灯 , 附加 镇 流 器 耗 电 8 W , 其 工作 时 实 际 耗 电 4 , 4 W 光通量 为 4 0 L 流 明 ) 同样 规 格 的 L D 2 m( 而 E
使 用寿命 长是 L D 日光 灯 的另一 大 特点 , L E 以
述 两 种灯 具 为 例 , 通荧 光 日光 灯 的使 用 寿命 为 3 普

大功率LD的线性驱动电路

大功率LD的线性驱动电路

大功率LD的线性驱动电路摘要: 介绍了一种大功率LD的线性驱动电路,该恒流源电路采用功率MOSFET作电流控制元件,运用负反馈原理稳定输出电流,正向电流0-10A连续可调,纹波峰值10mV,输出电流的短期稳定度达到1 ×10 - 5,具有限流保护,防浪涌冲击,缓启动的功能。

实际应用在一掺Yb光纤激光器的泵浦中,结果表明该驱动电路工作安全可靠。

Abstract:This paper introduces a power driving circuit for LD. It adopts power mosfet as adjust device and current negative feedback to ensure costant current driving with a adjustable forward current 0-10A range and ripple of less than 10mV. This circuit also owns functions of maximum current limitation and slow start.it get application as pump source for a Yb doped optic fiber laser and experimental result prove its operation is reliable and safe.关键词: LD; 驱动电路; 功率MOSFET1.引言:半导体LD激光器具有高单色性、高相干性、高方向性和准直性的特点,还具有尺寸小、重量轻、低电压驱动、直接调制等优良特性,广泛地应用于国防、科研、医疗、光通信等领域[1]。

LD是一种高功率密度并具有极高量子效率的器件,微小的电流将导致光功率输出变化和器件参数(如激射波长,噪声性能,模式跳动)的变化,驱动电路的目的是为LD提供一个干净的稳恒电流,线性恒流源方式电路结构简单,元器件少,无高频开关噪音干扰,缺点在于mosfet工作于线性区,热损耗较大,实际使用时须选择合适的mosfet以减小热损耗。

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由于继电器线圈是电感性负载,当电路突然关 断时,会出现较高的电感性浪涌电压,为了保护驱 动器件,应在继电器线圈两端并联一个阻尼二极管, 为电感线圈提供一个电流泄放回路。
大功率驱动电路
Vp
Vc
KA
光耦 Di
7406
图 4-9 继 电 器 输 出 驱 动 电 路
大功率驱动电路
220V
晶闸管驱动电路
晶闸管又称可控硅(SCR),是一种 大功率的半导体器件,具有用小功率控 制大功率、开关无触点等特点,在交直 流电机调速系统、调功系统、随动系统 中应用广泛。
大功率驱动电路
A
T2
G K
G T1
图3-7-6晶闸管的结构符号
大功率驱动电路
双向晶闸管也叫三端双向可控硅,在结构上相 当于两个单向晶闸管的反向并联,但共享一个控制 极,结构如图(b)所示。当两个电极T1、T2之间 的电压大于1.5V时,不论极性如何,便可利用控制 极G触发电流控制其导通。双向晶闸管具有双向导 通功能,因此特别适用于交流大电流场合。
图4-7 MC1416达林顿阵列驱动器
大功率驱动电路
图 3-7-3为达林顿阵列驱动中的一路驱 动电路,当CPU数据线Di 输出数字“0”即 低电平时,经7406反相锁存器变为高电平, 使达林顿复合管导通,产生的几百毫安集 电极电流足以驱动负载线圈,而且利用复 合管内的保护二极管构成了负荷线圈断电 时产生的反向电动势的泄流回路。
大功率驱动电路
1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C COM 16 15 14 13 12 11 10 9
1 2 345 67 8 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B GND
D2 COM
B 10.5kΩ
C
T1
R0
T2
D3
7.2kΩ 3kΩ
E
R1 R2
D1
(a)MC14716结构图
(b)复合管内部结构
功率驱动电路
❖1 三极管驱动电路 ❖2 继电器驱动电路 ❖3 晶闸管驱动电路 ❖4 固态继电器驱动电路 ❖5 直流电动机驱动接口电路 ❖6 步进电动机及驱动电路
大功率驱动电路
引言
数字量输出通道简称 DO 通道,它的任务是把 计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进 行控制的数字驱动信号。根据现场负荷的不同,如 指示灯、继电器、接触器、电机、阀门等,可以选 用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输出 通道。常用的有三极管输出驱动电路、继电器输出 驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出 驱动电路等。
大功率驱动电路
衔铁
控制电流 D L
K 外部设备
线圈 铁芯
触点
图3-7-4 继电器原理
大功率驱动电路
继电器驱动电路的设计要根据所用继电 器线圈的吸合电压和电流而定,控制电流一 定要大于继电器的吸合电流才能使继电器可 靠地工作。
大功率驱动电路
常用的继电器有电压继电器、电流继电器、中 间继电器等几种类型。由于继电器线圈需要一定的 电流才能动作,所以必须采取措施加以驱动。
继电器的驱动电路
驱动电路的设计要根据所用继电器线圈的吸合
电压和电流而定,一定要大于继电器的吸合电流才
能使继电器可靠地工作。
大功率驱动电路
图 3-7-5为经光耦隔离器的继电器输出驱动电 路,当CPU数据线Di 输出数字“1”即高电平时, 经7406反相驱动器变为低电平,光耦隔离器的发光 二极管导通且发光,使光敏三极管导通,继电器线 圈KA得电,动合触点闭合,从而驱动大型负荷设 备。
大功率驱动电路
图3-7-2给出达林顿阵列驱动器MC1416 的结构图与每对复合管的内部结构, MC1416内含7对达林顿复合管,每个复合管 的集电极电流可达500mA,截止时能承受 100V电压,其输入输出端均有箝位二极管, 输出箝位二极管D2抑制高电位上发生的正 向过冲,D1、D3可抑制低电平上的负向过 冲。
大功率驱动电路
晶闸管是一个三端器件,其符号表示如图3-7-6 所示,(a)为单向晶闸管,有阳极A、阴极K、控 制极(门极)G三个极。当阳、阴极之间加正压时, 控制极与阴极两端也施加正压使控制极电流增大到 触发电流值时,晶闸管由截止转为导通;只有在阳、 阴极间施加反向电压或阳极电流减小到维持电流以 下,晶闸管才由导通变为截止。单向晶闸管具有单 向导电功能,在控制系统中多用于直流大电流场合, 也可在交流系统中用于大功率整流回路。
Di 7406
3 .3 K
LED 三极管
图 4-6 小 功 率 三 极 管 输 出 电 路 大功率驱动电路
2. 达林顿驱动电路
当驱动电流需要达到几百毫安时,如驱 动中功率继电器、电磁开关等装置,输出电 路必须采取多级放大或提高三极管增益的办 法。达林顿阵列驱动器是由多对两个三极管 组成的达林顿复合管构成,它具有高输入阻 抗、高增益、输出功率大及保护措施完善的 特点,同时多对复合管也非常适用于计算机 控制系统中的多路负荷。
大功率驱动电路
三极管驱动电路 对于低压情况下的小电流开关量,用功
率三极管就可作开关驱动组件,其输出电流 就是输入电流与三极管增益的乘积。
大功率驱动电路
1 .普通三极管驱动电路
当驱动电流只有十几 mA或几十 mA时,只要采用一 个普通的功率三极管就能构成驱动电路,如图 3-7-1所示。
+5V
330
大功率驱动电路
+5V 180Ω
MOC 3041
400Ω
KS T2 G T1
Di 7406
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 4-11 双向晶闸管输出驱动电路
RL
47Ω
~ 220V
0.01μF
大功率驱动电路
晶闸管常用于高电压大电流的负载,不适宜 与CPU直接相连,在实际使用时要采用隔离措施。 图 3-7-7为经光耦隔离的双向晶闸管输出驱动电 路,当CPU数据线Di 输出数字“1”时,经7406反 相变为低电平,光耦二极管导通,使光敏晶闸管 导通,导通电流再触发双向晶闸管导通,从而驱 动大型交流负荷设备RL。
大功率驱动电路
Di
1B
7406
+24V 负荷线圈 1C 达林顿复合管 GND
图 4-8 达 林 顿 阵 列 驱 动 电 路
大功率驱动电路
继电器驱动电路
电磁继电器主要由线圈、铁心、衔铁和触 点等部件组成,简称为继电器,它分为电压继 电器、电流继电器、中间继电器等几种类型。 继电器方式的开关量输出是一种最常用的输出 方式,通过弱电控制外界交流或直流的高电压、 大电流设备。
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