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串联谐振逆变实验 & 波形分析------ IGBT 关断与接通都不容易

IGBT 的关断与接通都存在一些的问题
关断的问题:1.关断损耗 2.关断过电压 3.关断过程中微分热阻带来的局部热击穿
接通的问题:1.并联ZVS电容下接入的时机 2.共态导通问题 3.反向恢复的问题
借助串联谐振回路,使得 IGBT 的工作条件大为改善:
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1.   串联全谐振变换器曾经是上世纪60-70年代最流行的变换器,只要给出合适的死区时间,即可实现很好的软开关变换. 现代的数控技术给这一经典的变换电路增添了不少活力,在控制方面解决了很多以前难以克服的困难,工程上应用它的关键技术问题有三个:
.    ZCS 频率追踪控制(随负载、电源漂移而调整工作频率,让换相始终处于接近零电流下的弱感性)
.    ZVS 死区追踪控制(因负载电流不同而调整死区,实现零电压接通,接近零电压关断)
.    ZCS_ZVS 交替追踪控制(既实现频率追踪又实现动态死区,具有良好的开关过度与调功特性)


2.     关断过压问题;     既使ZVS电容较大(103),当分布电感较大时在荷载下关断,仍然会在开关上激起高于电源几百伏的浪涌电压,震荡频率大约能达到几兆,震荡衰减很快,但强烈的震荡也给开关带来了显著的额外损耗,改善的关键措施在于降低分布电感、放置较大的浪涌电流吸收电容(105-106);
荷载下关断过压 1  (ZVSC=103)
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荷载下关断过压 2  (ZVSC=103)
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3.    ZVS 初步设定;   假设 IGBT 下降时间为 180nS ,那么荷载下的过渡时间应设为多少?比如过渡时间设定为 1 - 1.5uS ,当然关断损耗比较小,但是这样的话,在空载下不能实现软过渡,看到了严重的硬开通;
空载下严重的硬开通,散热器很快就烫手了 (ZVSC=104)
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荷载下的良好过渡   (ZVSC=104)
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荷载下的艰难过渡 1 (由于过度太快,关断损耗大 ZVSC=223)
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荷载下的艰难过渡 2  (由于过度太快,关断损耗大 ZVSC=223)
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4.    ZVS 关断损耗问题     在最坏情况下,初级电流波形是锯齿波,关断完全发生在最高的峰值处,IGBT的关断损耗可能达到整个开关损耗的90%以上;如果没有 ZVS 过程,那么IGBT甚至没有VMOS的输出平均功率大!然而我最近不仅学会了使用ZVS过程,而且把它继续推进到了几乎让人难以置信的程度-------我将CBB474直接并联到IGBT上进行缓冲;
荷载关断过程   (△V 只有 30V 小浪涌电压  ZVSC=474)
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在相同时基下的空载关断过程                (ZVSC=474)
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5.   ZVS 下的硬接通问题;     硬接通问题是一个较难处理的问题.在没有荷载的情况下,焊机长时间工作,察看一下散热器的温度,马上就意识到问题的严重性,有时空载下居然达到了温度开关保护的程度!虽然 IGBT 硬接通要比硬关断坚强地多,但是来不及散出的热量就直接威胁到了关断过程的安全.处理这一问题的关键在于实现动态死区;
空载下含有很少量硬开通的过渡 1 (ZVSC=103)
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空载下含有很少量硬开通的过渡 2 (ZVSC=103)
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空载下几乎没有硬开通的过渡 2 (ZVSC=103)
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空载下几乎没有硬开通的过渡 3  (ZVSC=103)
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较好的过渡  (ZVSC=103)
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含有硬接通的过渡 (ZVSC=103)
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良好的 ZVS 过渡一定是线性的 (ZVSC=103)
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6.     ZVS 动态死区    超越固定死区的桎喾、超越小ZVS电容的束缚,放置ZVS电容104 ,使边沿谐振的关断与接通不再残酷!
空载下的慢过渡 1 (5uS) (ZVSC=104+103)
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荷载下的快过渡 1 (750nS) (ZVSC=104+103)
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空载下的慢过渡 2 (5uS) (ZVSC=104+103)
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荷载下的快过渡 2 (750nS) (ZVSC=104+103)
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7.     ZVS 动态死区   超越固定死区的桎喾、超越小ZVS电容的束缚,放置ZVS电容474 ,使边沿谐振的关断与接通不再残酷!动态死区可以做到 25uS 以上,感亢降压模式可以极高的开关效率连续工作;
良好的空载过渡 1 (ZVSC=474)
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良好的空载过渡 2 (ZVSC=474)
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良好的空载过渡 3 (ZVSC=474)
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荷载载过渡 1 (ZVSC=474)
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荷载载过渡 2 (ZVSC=474)
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相同时基下的对比----空载过渡 (ZVSC=474)
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ZVS电压与电流的相位关系
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8.  串联谐振_ZVS 模式   三角波电流激励负载,谐波分量高于正玄波;选择合适的隔直电容,避免发生容性换向,输出电流靠初级感亢降压抑制,借助于重 ZVS 缓冲过程和动态死区控制,可实现很高的转换效率;  缺点有:1.调频范围太宽,产生一些意想不到的问题,如进入可闻声限等;2.初级有无功电流,回路利用率不够高;3.当初级电感太小时,可能因负载抖动产生很高的di/dt ,威胁到IGBT 的安全;4.一个十分重要的问题是减小流过 IGBT  无功功率的问题,显然在有限容量的开关器件中存在无功分量减小了可用功率,无功电流与无功电压都是重要的因素,但是完全失去无功分量后,就不存在“软开关”了,ZVS方式减小了开关损耗,但是却没有设法减小无功功率分量;
电容部分放电后的变压器(及附加电感)电压(电容206)
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负载回路的电流 (互感器 0.1A/mV)
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9.   串联谐振_ZCS 模式   很好的正玄波电流激励负载,谐波分量最少;让电容与电感发生少量或深度的的串联谐振,换向在荷载下趋向于 ZCS-ZVS ,既使只使用简单的固定死区时间,只要给出的死区余量较大,也能极大地改善 IGBT 在重功率下的换向条件;这是实现重功率的主要手段,实现良好的换相条件需要谐振电容的峰值电压等于激励电压的5-7倍,震荡频率谱系很纯,频率漂移也不快,非常适合数控,相信这是当今技术条件下实现重功率变换的唯一策略;
在深度谐振下的电感电压以及换向时机 (输入经过100:1电压互器)
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在深度谐振下的电感电压与次级输出电容电压  
CH1:次级输出电容电压
CH2:初级电感电压(输入经过100:1电压互器)
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频率追踪 01
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289296.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 02
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289470.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 03
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289494.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 04
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289524.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 05
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289545.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 06
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289572.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 07
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289602.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 08
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289637.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 09
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289685.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 10
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289737.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 11
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289762.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
频率追踪 12
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/1899531193289785.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">


10.   串联谐振 ZCS_ZVS 交替追踪控制模式   ZCS 频率追踪、ZVS 辅助换相、调频调功;综合了 ZVS 与 ZCS 的优点,适合广泛的应环境,易于调功,折衷地考虑开关损耗与谐振损耗,非常灵活;
电流波形 1
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/1899531195115191.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
电流波形 2
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/1899531195115255.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
电流波形 3
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/1899531195115573.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
电压波形 1
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/1899531195115643.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
电压波形 2
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/1899531195115707.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
电压波形 3
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/1899531195115339.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">


11.  设计自己的嵌入性控制系统进入实验历程
在串联谐振变换实验中,我一直坚持使用18V的峰值电平来驱动IGBT的开启与关闭;我的逆变实验从2003年的下半年开始,虽然经历了无数的挫折,但是我始终相信这一驱动电平没有问题,一直到现在,我还是这个观点;最近 IR 新型的IGBT栅极击穿电压界限达到了30V,看来栅极驱动电压可能还要更高一些;高的驱动电压是减小导通损耗的有效手段,导通损耗热量是非常显著的,通常一个单管都达到70W以上;当然也只有在开关损耗很小的情况下才出现,否则将忙于应付开关损耗带来的可靠性问题,而无暇顾及这导通损耗了;
驱动波形 1
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/56/1899531186288830.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
驱动波形 2
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/56/1899531186289068.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">


实现目标的基础问题
1.实现在重功率下深度谐振,降低换向时开关应力,并实施频率追踪以充分降低串联谐振回路的复阻抗来降低无功功率;
2.实现在几乎所有情况下,换向时负载回路都呈感性;
3.实现在不同负载下的动态死区调节,以减少空载、小载下的接通损耗;

实际上难以克服的困难:
1.谐振回路的问题很多
    a.谐振电容器发热严重,电压也很高,经常爆浆、炸裂
    b.电感器的绕组因趋肤效应导致异常发热严重
    c.电感器使用闭磁路不能实现,开磁路又对周围元件影响严重
    d.电感器用铁粉芯类磁芯无法连续工作
    e.电感器用铁氧体类磁芯太易于饱和
    f.借助于油浸、铜管水冷,可以解决问题但是结构复杂;
2.当负载抖动严重时,变压器时常工作处于饱和边界之外,发出难以忍受的尖叫声音
3.当需要实现的目标功率小时就很不划算:控制本身复杂、用料成本高、体积也不能做太小

选择它的理由:
1.重功率变换的必经之路,静电除尘、高频点焊、功率超声等唯一可选电路结构
2.可靠性高
3.功率可扩展性强,功率轻松扩展到兆瓦级,理由是很容易通过多个独立谐振回路多相合成,均流误差 < 5%

我个人的主观倾向:
1.在大、中等功率下是最易于实现高可靠性的电路结构,出于可靠性考虑奋斗路程较短
2.比较易于结合数控,电路结合数控后有很多特色,如调频、离散、多相合成等
3.我所开发的某几种机器别无选择地应用这一结构,我也就比较熟悉一些,有亲近感
4. 我看待产品设计的侧重:性能>可靠性>可扩展性>成本

  luyuc 实验室
  细节陆续刊出、实验继续中
http://luyuc.blog.dianyuan.com
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yaoyudz
LV.5
2
2007-07-25 10:45
好贴就顶上去,我好学习学习!
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luyuc
LV.7
3
2007-07-25 16:29
@yaoyudz
好贴就顶上去,我好学习学习!
多谢来访,我将刊出更多细节,大家共同研讨、共同进步!

     luyuc
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安达
LV.2
4
2007-07-31 11:47
好,谢谢!
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luyuc
LV.7
5
2007-07-31 11:59
@安达
好,谢谢!
多谢来访,我将刊出更多细节,大家共同研讨、共同进步!

     luyuc
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2007-07-31 12:38
@luyuc
多谢来访,我将刊出更多细节,大家共同研讨、共同进步!    luyuc
谢谢!能在详细点更好
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luyuc
LV.7
7
2007-07-31 12:52
@dzy02261230
谢谢!能在详细点更好
多谢来访,文章将不断编辑、完善,欢迎给出指导;
     luyuc
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hao_zi
LV.4
8
2007-08-01 05:06
@luyuc
多谢来访,文章将不断编辑、完善,欢迎给出指导;    luyuc
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luyuc
LV.7
9
2007-08-01 09:50
@hao_zi
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500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/57/1899531189134187.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

hao_zi 工程师你好:
   你的机器波形很棒,相信我们将遇到很多大致相同、近似的问题,

   luyuc
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hao_zi
LV.4
10
2007-08-01 19:35
@luyuc
[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/57/1899531189134187.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">hao_zi工程师你好:  你的机器波形很棒,相信我们将遇到很多大致相同、近似的问题,  luyuc
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hao_zi
LV.4
11
2007-08-01 19:38
@luyuc
[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/57/1899531189134187.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">hao_zi工程师你好:  你的机器波形很棒,相信我们将遇到很多大致相同、近似的问题,  luyuc
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hao_zi
LV.4
12
2007-08-01 20:12
@hao_zi
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luyuc
LV.7
13
2007-08-01 22:10
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.   你说的很好,我将目标大体总结为“频率追踪控制”与“动态死区控制”两个技术难点,从第8贴2图中,可以看到你的机器工作于非常理想的状态下,至少在满负荷下是这样;
   luyuc
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luyuc
LV.7
14
2007-08-01 22:14
@hao_zi
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.    让我们借助动态死区控制与频率跟踪控制在大功率工业变换器上消除开关损耗,让很有限的散热器更好地专心处理开关导通所产生的热负荷,把可靠性提高到(0.1%失效率)的水平上;
  luyuc
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luyuc
LV.7
15
2007-08-01 22:24
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.    想完全理解你的电路设计以及分析辅助开关回路的波形,我需要一段时间,这是一个非常新颖的电路,我以前没有看到过,相信是一个很巧妙的设计;
   luyuc
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luyuc
LV.7
16
2007-08-01 22:31
@hao_zi
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好,谢谢:
.   等我注册一个QQ后,我立刻将你添加为我的好友;
  luyuc
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luyuc
LV.7
17
2007-08-01 22:57
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.    我发现你的设计不仅是一个单一的“动态死区”控制系统,实际上还是一个“有源动态感亢”的辅助开通系统,感亢能量不受变压器电流的限制.传统的串联谐振回路在回路电流小时,就因感亢能量太小不能很好地在 ZVSC 上创建零电压,无法完成 ZVS 开通;实际上, ZVS 电路的关键困难在于零电压开通,只要回路的缓冲好,关断的困难并不大;单纯的“动态死区”并不能在荷载太小的情况下实施 ZVS 接通,相对我的电路而言,你的设计更加强有力地把换相过程推进到了“软开关”的低损耗下,虽然控制复杂了些,但是这对于大功率变换器来说,太有价值了!
   luyuc
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hao_zi
LV.4
18
2007-08-02 00:59
@luyuc
好,谢谢:.  等我注册一个QQ后,我立刻将你添加为我的好友;  luyuc
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hao_zi
LV.4
19
2007-08-02 08:13
@hao_zi
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luyuc
LV.7
20
2007-08-02 09:29
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.     有一种控制方法可以实现 ZCS-ZVS 调功,就是离散调制,也叫功率密度法,即在深度谐振时导通跳过π(180度)即一个峰值后继续开启,在这却省导通的一段时间内,使回路电流得到衰减;不调频,也不调宽,只是导通不连续;
   luyuc
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luyuc
LV.7
21
2007-08-02 09:45
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.     我始终觉得借助谐振回路实现软开关,谐振回路内的能量不是在任意情况下都能使软开关工作地很好;对于串联谐振有一个最小回路电流的约束 、对于并联谐振有一个最大输出电流的约束,在任何调制频率下都实现 ZCS-ZVS 是不容易的,对于工程要求也是不必要的;拿小功率反激板载电源来说吧,它在空载时也没有办法,不得不跳周导通了;
   luyuc
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luyuc
LV.7
22
2007-08-02 09:55
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.      在回路流过 345A 电流时,机器串联谐振电容器的峰值电压是多高?
   luyuc
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hao_zi
LV.4
23
2007-08-02 16:18
@luyuc
hao_zi工程师:.    有一种控制方法可以实现ZCS-ZVS调功,就是离散调制,也叫功率密度法,即在深度谐振时导通跳过π(180度)即一个峰值后继续开启,在这却省导通的一段时间内,使回路电流得到衰减;不调频,也不调宽,只是导通不连续;  luyuc
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igbtsy
LV.9
24
2007-08-02 16:34
@luyuc
hao_zi工程师:.    我始终觉得借助谐振回路实现软开关,谐振回路内的能量不是在任意情况下都能使软开关工作地很好;对于串联谐振有一个最小回路电流的约束、对于并联谐振有一个最大输出电流的约束,在任何调制频率下都实现ZCS-ZVS是不容易的,对于工程要求也是不必要的;拿小功率反激板载电源来说吧,它在空载时也没有办法,不得不跳周导通了;  luyuc
跳周导通会带来低频电磁噪音,从满载大功率调功到小功率时电磁噪音更大,这问题如何解决?除非最小功率时间隙加热频率也超过15KHZ,这样调功范围能满足吗?
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luyuc
LV.7
25
2007-08-02 17:24
@igbtsy
跳周导通会带来低频电磁噪音,从满载大功率调功到小功率时电磁噪音更大,这问题如何解决?除非最小功率时间隙加热频率也超过15KHZ,这样调功范围能满足吗?
igbysy工程师:
.    逆变器的噪音问题,也是我最为关注的问题;既使不跳周,串联谐振逆变器也没有省了噪音,在功率大时照样会给出点动静给你听!开始我认为这主要是电感器的作为,但是后来我发现,电容器在很高的 dv/dt 下也会发出噪音;还有功率很小的反激电源,既使工作频率在可闻声限外,只要跳周就能听到噪音;PWM 电路在输出电感匹配不好的情况下,可产生尖锐的噪音,在负荷极大时也可能会发出噪音;可控硅放电点火的电路,仔细听,立刻发现一种象是小汽油机似的啪、啪声来自于元件而不是电弧;电感、变压器、电容器等可能是产生噪音的主要来源,一种急剧的能量变化是产生噪音的动力;消除噪音是困难的事,一旦形成的话,我至今还在这种困难中努力!
    luyuc
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hao_zi
LV.4
26
2007-08-02 17:28
@luyuc
igbysy工程师:.    逆变器的噪音问题,也是我最为关注的问题;既使不跳周,串联谐振逆变器也没有省了噪音,在功率大时照样会给出点动静给你听!开始我认为这主要是电感器的作为,但是后来我发现,电容器在很高的dv/dt下也会发出噪音;还有功率很小的反激电源,既使工作频率在可闻声限外,只要跳周就能听到噪音;PWM电路在输出电感匹配不好的情况下,可产生尖锐的噪音,在负荷极大时也可能会发出噪音;可控硅放电点火的电路,仔细听,立刻发现一种象是小汽油机似的啪、啪声来自于元件而不是电弧;电感、变压器、电容器等可能是产生噪音的主要来源,一种急剧的能量变化是产生噪音的动力;消除噪音是困难的事,一旦形成的话,我至今还在这种困难中努力!    luyuc
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luyuc
LV.7
27
2007-08-02 17:42
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.     噪音问题不易攻克
.     有级功率调节问题不能改变
.     关于运行稳定性问题可以解决
.     关于运行频率的问题,我的方法是:锁住频率后,以 π 为离散的基本单位,跳出 π 后继续以锁定的频率开通,开通 π 后鉴相,既使发生跳出,仍然是在自然换相处重新开始激励,在深度谐振下不存在过大的频率漂移,锁住频率的问题可以解决;
  luyuc
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luyuc
LV.7
28
2007-08-02 18:02
@hao_zi
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hao_zi 工程师:
.     结合你的控制器实时关断 igbt 不是理所应当的事吗,有哪一个逆变器不考虑“过流”问题的呢?当然在变频器里发生短路时,不象开关电源直接关断,而是来一个软关断,防止激发过高的关断电压;
   luyuc
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hao_zi
LV.4
29
2007-08-02 18:17
@luyuc
hao_zi工程师:.    结合你的控制器实时关断igbt不是理所应当的事吗,有哪一个逆变器不考虑“过流”问题的呢?当然在变频器里发生短路时,不象开关电源直接关断,而是来一个软关断,防止激发过高的关断电压;  luyuc
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luyuc
LV.7
30
2007-08-02 18:45
@hao_zi
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能否通过加大 ZVSC 来解决呢?
   luyuc
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luyuc
LV.7
31
2007-08-02 18:46
@hao_zi
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给我你的邮箱,我给你一份资料,关于 IGBT 的保护与驱动很丰富的原厂资料,上传两次都失败了;
luyuc
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