电力电子核心技术优秀课程设计范例.doc

电力电子技术课程设计

题 目： 直流降压斩波电路设计
专 业： 电气自动化
班 级： 14电气
姓 名： 周方舟
学 号：
指导老师： 喻丽丽

目 录

一 设计要求和方案…………………………………………………………………4
二 设计原理分析……………………………………………………………………4
2.1总体结构分分析 ………………………………………………………… 4
2.2 直流电源设计…………………………………………………………5
2．3主电路工作原理······……………………………………………………6
2.4触发电路设计………………………………………………………10
2.5过压过流保护原理和设计…………………………………………………15
三仿真分析和调试……………………………………………………………17
3.1 Matlab仿真图…………………………………………………………17
3.2 仿真结果…………………………………………………………18
3.3 仿真试验结论……………………………………………………………24
元器件列表····…………………………………………………………………24
设计心得……………………………………………………………………………25
参考文件……………………………………………………………………………25
致 谢………………………………………………………………………………26
一．设计要求和方案
供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压直流电压。要达成高精度直流电压，必需经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，极难实现小型化、损耗大、效率低、输出和输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器组成BOOST原理，实现升压型DC-DC变换器，输出电压可调整和稳压控制开关源是借助晶体管开/关实现。所以选择方案二。
设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。因为这些电路中全部需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识能够由整流器处理。MOSFET通断用PWM控制，用PWM方法来控制MOSFET通断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。
设计方案：
1、电源电路
电源电路采取电容滤波二极管不控整流电路，220V单相交流电经220V/24V变压器，降为24V交流电，再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后，变为平直直流电，其幅值在22V~36V之间。
2、主电路
2.1主电路选择升压斩波电路，开关管选择电力MOSFET。
2.2Boost电路负载为110V、25W白炽灯，
2.3boost电路中，占空比不要超出65%，不然电压大于100V。
3、控制电路选择和确定
3.1 脉冲发生器TL494
3.2 驱动电路IR2110
二．设计原理分析
2．1总体结构分析
电力电子器件在实际应用中，通常是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为关键主电路组成一个系统。由信息电子电路组成控制电路根据系统工作要求形成控制信号，经过驱动电路去控制主电路中电力电子器件导通或关断。来完成整个系统功效。所以，一个完整降压斩波电路也应包含主电路，控制电路，驱动电路和保护电路这些步骤。
直流斩波电路由电源、变压器、整流电路、滤波电路、主电路、控制和驱动电路及保护电路组成。图2—1所表示：
电源
变压器
整流
电路

升压
斩
波
电
路
滤波电路
控制和驱动电路
保护电路

图(2-1)
2.2直流电源设计
小功率直流电源由电源变压器、整流电路、滤波电路三个部分组成，其原理框图图2.1所表示：

图 2.1
在直流电源中通常见四个二极管组成桥式整流电路，整流电路作用是将交流电压变换成脉动直流电压。滤波电路通常由电容组成，其作用是把脉动直流电压中大部分纹波加以滤除，以得到较平滑直流电压。和交流电压有效值关系为：；在整流电路中，每只二极管所承受最大反向电压为：；流过每只二极管平均电流为：
整流电路设计以下：

图（2-3）
2.3主电路工作原理
假设L和C值很大。V处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定I1，电容C向负载R供电，输出电压Uo恒定。
V处于断态时，电源E和电感L同时向电容C充电，并向负载提供能量。

图（2-4）
首先假设电路中电感和电容值全部足够大。当可控开关S处于导通状态时，电源E向电感L充电，充电电流基础恒定为I1,同时电容C上电压向负载R供电。因为电容C值很大，基础保持输出电压U0为恒值。设S处于导通时间为ton，此阶段电感L上积蓄能量为：
当S处于断态时，E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。设T处于断态时间为toff，则在此期间电感释放能量为：

稳态时，一个周期T中L积蓄能量和释放能量相等
化简得：

以上为升压斩波电路工作原理。

电感选择
依据电感最大贮能值0. 5 ×L ×I ×I 确定电感峰值电流Imax = Io + 2 ×VoToff / L（Toff 为关断时间）,匝数N应进行取整，当匝数少电流大时，应尽可能避免取半匝情况。经计算后选择电感量为10 mH,电容为4 700μF。

O
O

E

O
O

E

图 2-5 电流连续
图 2-6 电流断续

当MOSFET处于导通时，得
设初值为，解上式得

当MOSFET处于关断时，设电动机电枢电流为，得

设初值为，解上式得

当电流连续时，从图 2-6 电流波形可看出，=时刻=，=时刻=，由此可得

故由上两式求得：

把上面两式用泰勒级数线性近似，得

该式表示了L为无穷大时电枢电流平均值，即

当电流断续时波形图2-6所表示。当=0时刻 ==0，令式 （1-10）中=0即可求出，进而可写出表示式。另外，当=时，=0，可求得连续时间，即

当初，电路为电流断续工作状态，是电流断续条件，即

依据上式可对电路工作状态做出判定。该式也是最优参数选择依据。
2.4触发电路设计
TL494CN是一个固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需全部功效，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式，以适应不一样场所要求。其关键特征以下：
1.集成了全部脉宽调制电路。
2.片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。
3.内置误差放大器。
4.内止5V参考基准电压源。
5.可调整死区时间。
6.内置功率晶体管可提供500mA驱动能力。
7.推或拉两种输出方法。
1TL494引脚图

图（2-7）
TL494工作原理简述
TL494内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器和输出电路等组成。其中1、2脚是误差放大器I同相和反相输入端；3脚是相位校正和增益控制；4脚为死区时间比较器，含有120mV输入赔偿电压，它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期4%，当输出端接地，最大输出占空比为96%，而输出端接参考电平时，占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定电压（范围在0—3.3V之间）即能在输出脉冲上产生附加死区时间。5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容，5脚能够产生锯齿波，所产生锯齿波稳定，线性度好；7脚为接地端；8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极；12脚为电源供电端；13脚为输出控制端，控制TL494输出方法，该脚接地时，两路输出晶体管同时导通或截止，形成单端工作状态，能够用于提升输出电流；接14脚时为推挽输出方法，为5V基准电压输出端，最大输出电流10mA；15、16脚是误差放大器II反相和同相输入端。
TL494内置了线性锯齿波振荡器,振荡频率可经过外部一个电阻和一个电容进行调整, 其振荡频率为:

输出脉冲宽度是经过电容CT 上正极性锯齿波电压和另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1 和Q2 受控于或非门,当13脚控制信号为高电平时,调制脉冲交替输出至两个输出晶体管Q1 和Q2 ,输出频率等于脉冲振荡器二分之一。当13脚控制信号为低电平时,芯片工作于单端状态,功率输出管Q1和Q2 均由或非门前一级和门控制,为得到更高驱动电流输出,可将Q1 和Q2 并联使用。 当双稳触发器时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲宽度将减小。
控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区时间比较器，一路送往误差放大器输入端。
TL494内部电路方框图
图（2-8）基于TL494脉冲发生器
TL494 电路设计
图（2-9）
电力场效应晶体管MOSFET
伴随信息电子技术和电力电子技术在发展基础上相结合，形成了高频化、全控型、采取集成电路制造工艺电力电子器件，其经典代表就是电力场效应晶体管MOSFET
1.电力场效应晶体管特点
电力场效应晶体管简称电力Power Mosfet。 特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要驱动功率小，开关速度快，工作频率高， 热稳定性好。不过电流容量小，耐压低，通常适适用于功率不超出10kW电源电子装置。
2.MOSFET结构和工作原理
电力MOSFET种类按导电沟道可分为P沟道和N沟道，图1-6所表示为N沟道结构。电力MOSFET工作原理是：在截止状态，漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。P基区和N漂移区之间形成PN结反偏，漏源极之间无电流流过。在导电状态，即当UGS大于开启电压或阈值电压UT时，栅极下P区表面电子浓度将超出空穴浓度，使P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结消失，漏极和源极导电。

图（2-9） 内部结构断面示意图 图（2-10）电气图形符号
MOSFET开关时间在10～100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是电力电子器件中最高。因为是场控器件，静态时几乎不需输入电流。但在开关过程中需对输入电容充放电，仍需一定驱动功率。开关频率越高，所需要驱动功率越大。
总电路设计图

图（2-11）
2.5过压过流保护原理和设计
（1）过电压保护
过压保护要依据电路中过压产生不一样部位，加入不一样保护电路，当达成—定电压值时，自动开通保护电路，使过压经过保护电路形成通路，消耗过压储存电磁能量，从而使过压能量不会加到主开关器件上，保护了电力电子器件。
为了达成保护效果，能够使用阻容保护电路来实现。将电容并联在回路中，当电路中出现电压尖峰电压时，电容两端电压不能突变特征，能够有效地抑制电路中过压。和电容串联电阻能消耗掉部分过压能量，同时抑制电路中电感和电容产生振荡，过电压保护电路图2-12所表示。

图2-12 RC阻容过电压保护电路图
（2）过电流保护
当电力电子电路运行不正常或发生故障时，可能会发生过电流。当器件击穿或短路、触发电路或控制电路发生故障、出现过载、直流侧短路、可逆传动系统产生环流或逆变失败，和交流电源电压过高或过低、缺相等，均可引发过流。因为电力电子器件电流过载能力相对较差，必需对变换器进行合适过流保护。采取快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最广一个过流保护方法。
过电流保护电路图2-13所表示，其中交流侧接快速熔断器能对晶闸管元件短路及直流侧短路起保护作用。器件直接串接快速熔断器才对元件保护作用最好，因为它们流过同—个电流．所以被广泛使用。电子电路作为第一保护方法，快熔仅作为短路时部分区段保护，直流快速断路器整定在电子电路动作以后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作。
图2-13过电流保护电
过压过流保护原理和设计

图2-14
依据主电路所表示把输出电压，电流反馈回来经过集成运放LM393比较输出，LM393输出接4944脚控制其死区电压（高电平不工作、低电平工作），经过调整R12可调整反馈电压大小，当LM393 3脚反馈电压增大超出2脚电压时，1脚输出高电平。TL494停止工作，即可起到过压保护作用。过流保护工作原理同过压保护一样
三．仿真分析和调试

图3-1
3.1Matlab仿真图设计
由前面所述原理可知
因为上式中，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。其中，表示升压比，调整其大小，即可改变输出电压大小，调整方法和改变占空比方法类似。将升压比倒数记作，即 ，则β和关系为 ，所以
说明：当所选C能达成所需输出滤波要求时L能够选足够大，方便使开关变换器保持在连续工作状态，但电容器本身没有完美电器性能所以其内部等效串联电阻将消耗部分功率。另外，等效串联电阻上压降会产生输出纹波电压，要减小这些纹波电压只能靠降低等效串联电阻值和动态电流值。类似电容C选择，常常由纹波电流大小决定。截止频率f高低，LC大小，全部将影响输出纹波电压。在实际设计过程中，选择L和C时，要综合考虑重量、尺寸和成本等原因。从改善动态特征看，可考虑小电感量、大电容值。升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，关键有两个原因：一是储能以后含有使电压泵升作用，二是电容可将输出电压保持住。在以上分析中，认为T处于通态期间因电容作用使得输出电压U0不变，但实际上C值不可能为无穷大，在此阶段其向负载放电，输出电压肯定会有所下降，故实际输出电压会略低，不过在电容足够大时，误差很小，基础能够忽略。
3.2仿真结果

周期设为1KHz ,占空比为50%,电感为10mH,电容为2200uF,负载为100时进行仿真，仿真结果以下：

图3-0-1 负载电压98.2V

图3-0-2 流经电感L电流值为0.982A
能够知负载两端电压和输入电压基础上成2倍关系。即

（V）
负载不变为100，频率1KHz，占空比从5%到45%以等百分比递增时，输出电压，和输入电压和电路参数之间关系。
a.占空比5%

图3-1-1 负载电压51.8V

图3-1-2 流经电感L电流值为0.518A
负载电压能够看出负载电压约为51.8V，基础上符合理论计算：

b.占空比15%

图2-2-1 负载电压57.4V
图3-2-2 流经电感L电流值为0.57A

负载电压约为51.8V，基础上符合理论计算：

c.占空比25%

图3-3-1负载电压65.5V
图3-3-2 流经电感L电流值为0.65A
负载电压约为65.5V，基础上符合理论计算：

d.占空比35%

图3-4-1 负载电压75.6V

图3-4-2 流经电感L电流值为0.75A

负载电压约为75.6V，基础上符合理论计算

e.占空比45%

图3-5-1 负载电压89.3V

图3-5-2 流经电感L电流值为0.89A

负载电压约为89.3V，基础上符合理论计算

在占空比为50%时，输出电压能够看到负载两端电压和输入电压基础上成2倍关系。即

由以上仿真图形分析可得：
1) 占空比α越大负载输出电压越大，调整时间越长
2) 电容C值越大峰值时间越大，第一个峰值越大
3) 电感L值越大峰值时间越大，调整时间越大
在实际中可依据项目标大小、设计实际要求及成本大小选择合适电感电容值，以达成设计要求。（能够在部分经验值周围选择电感电容值，滨进行反复试验最中确定自己需要电感电容值）
这里仅依据要有良好直流稳定性和快速性，在α=50时经过大量仿真试验选择一组理想电容电感值，及其此时输出波形。
经大量仿真结果比较分析可得，当L =10e-3H、C=10e-3F是波形快速性和直流稳定性比较理想。
3.3仿真试验结论
经过仿真试验和对仿真试验得到输出波形分析可知，在直流升压斩波电路中电感电容对其负载电压影响。即使理想电感电容值为无穷大，但这在现实设计中是不可能实现。如选择电感电容值极大这必将和减小成本成为矛盾，而且由以上仿真分析可知它也将和Boost开启时调整时间成为矛盾。所以在设计时要综合考虑多方面原因来选择适宜电感电容值！
元器件列表
器件名称
规格型号
数量（单位）
变压器
300KV/A
1个
整流二极管
IN4004
6个
大电感
700mH
2个
MOSFET
200V/1A
1个
电阻
500Ω，5.1KΩ
各1个
电阻
10KΩ，10Ω
各2个
芯片
TL494
1块
二极管
IN4148
3个
电容
0.01μF，100μF
各2个
设计心得
此次课程设计，从理论到实践，在短短一星期时间里，我碰到了很多问题，也学到了很多东西。它不仅巩固了我以前所学理论知识，更使我们知道了由理论结合实践基础方法，锻炼了自己处理实际问题能力。
在此次课程设计过程中，碰到问题比较多，靠自己所学知识根本处理不了，借鉴了很多网上资料，处理了这些问题，也学到了很多书本上没有东西。在做设计过程中我学到了很多东西，也知道了自己哪些不足之处，知道自己对以前所学过知识了解得不够深刻，掌握得不够牢靠，以后仍需努力。经过这次课程设计，看到了自己不足之处，同时也锻炼了自己将理论知识利用到实际中能力，加强了自己实际利用能力，也学会了怎么样去分析问题和处理问题。

三、参考资料
 何希才、毛德柱编著. 新型半导体器件及其应用实例. 北京:电子工业出版社 
［１］王兆安,黄俊.电力电子技术(第四版). 机械工业出版社,
［２］康华光,陈大钦.电子技术基础(第四版). 高等教育出版社,1998
［３］李国勇,谢克明,杨丽娟.计算机仿真技术和CAD-基于MATLAB控制系统(第二版).[北京]:电子工业出版社,
［４］施晓红,周佳.精通GUI图形界面编程.[北京]:北京大学出版社,1999
［５］张义和.Protel DXP电路设计快速入门.[北京]:中国铁道出版社,200
［6 ］何希才、毛德柱编著. 新型半导体器件及其应用实例. 北京:电子工业出版社 
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致 谢
因为本人经验不足，在此次课程设计过程中出现了很多问题，是在同学帮助下完成，在此，感谢老师和各位帮助我同学。

目 录
1.直流降压斩波电路设计总思绪…………………………………………………1
1.1电路总设计思绪……………………………………………………………1
1.2电路设计总框图………………………………………………………………2
1.3降压斩波主电路原理图……………………………………………………2
1.4电路总框图……………………………………………………………………2
2.直流降压斩波电路主电路模块……………………………………………………3
2.1主电路模块原理………………………………………………………………3
2.2主电路图………………………………………………………………………3
3.控制电路模块………………………………………………………………………3
3.1 SG3525A脉宽调制器控制电路………………………………………………3
3.2 SG3525组成控制原理图……………………………………………………3
4.驱动电路模块………………………………………………………………………3
4.1驱动芯片EXB841控制原理…………………………………………………3
4.2EXB841驱动电路图……………………………………………………………3
参考文件…………………………………………………………………………….3
致谢……………………………………………………………………………………4
附录……………………………………………………………………………………5

摘 要：

关键词 ：

一.直流降压斩波电路设计总思绪
1.1 电路总设计思绪
直流降压斩波电路可分为三个部分电路块。分别为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块。
主电路模块， 注要由全控器件IGBT开通和关断时间占空比来决定输出电压u。大小。
控制电路模块，可用SG3525来控制IGBT开通和关断。
驱动电路模块，用来驱动IGBT。

1.2 电路设计总框图
1.3 降压斩波主电路原理图

1.4 电路总框图

二 直流降压斩波电路主电路模块
2．1 主电路模块原理
直流降压斩波主电路可使用一个全控器件IGBT控制导通。用控制电路和驱动电路来控制IGBT开断，当t=0时，驱动IGBT导通，电源E向负载供电，负载电压u。=E，负载电流i。按指数曲线上升。
当t=t1时刻，控制IGBT关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u。近似为零，负载电流指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，故串联L值较大电感。
至一个周期T结束，再驱动IGBT导通，反复上一周期过程。当电力工作于稳态时负载电流在一个周期初值和终值相等，负载电压平均值为

Ton为IGBT处于通态时间；Toff为处于断态时间；T为开关周期；α为导通占空比。
经过调整占空比α使输出到负载电压平均值U。最大为E，若减小占空比α，则U。随之减小。
2.2主电路图

三． 控制电路模块
直流斩波电路控制电路用SG3525来实现
3.1 SG3525A脉宽调制器控制电路
3.1.1．SG3525介绍

SG3525A系列脉宽调制器控制电路能够改善为多种类型开关电源控制性能和使用较少外部零件。在芯片上5.1V基准电压调定在±1％，误差放大器有一个输入共模电压范围。它包含基准电压，这么就不需要外接分压电阻器了。一个到振荡器同时输入能够使多个单元成为从电路或一个单元和外部系统时钟同时。在CT和放电脚之间用单个电阻器连接即可对死区时间进行大范围编程。在这些器件内部还有软起动电路，它只需要一个外部定时电容器。一只断路脚同时控制软起动电路和输出级。只要用脉冲关断，经过PWM（脉宽调制）锁存器瞬时切断和含有较长关断命令软起动再循环。当VCC低于标称值时欠电压锁定严禁输出和改变软起动电容器。输出级是推挽式能够提供超出200mA源和漏电流。SG3525A系列NOR（或非）逻辑在断开状态时输出为低。
·工作范围为8.0V到35V
·5.1V±1.0％调定基准电压
·100Hz到400KHz振荡器频率
·分立振荡器同时脚

3.1.2．SG3525内部结构和工作特征

（1）基准电压调整器
基准电压调整器是输出为5.1V，50mA，有短路电流保护电压调整器。它供电给全部内部电路，同时又可作为外部基准参考电压。若输入电压低于6V时，可把15、16脚短接，这时5V电压调整器不起作用。
（2）振荡器
3525A振荡器，除CT、RT端外，增加了放电7、同时端3。RT阻值决定了内部恒流值对CT充电，CT放电则由5、7端之间外接电阻值RD决定。把充电和放电回路分开，有利于经过RD来调整死区时间，所以是重大改善。这时3525A振荡频率可表为：
（3.1）

在3525A中增加了同时端3专为外同时用，为多个3525A联用提供了方便。同时脉冲频率应比振荡频率fS要低部分。

(3)误差放大器
误差放大器是差动输入放大器。它增益标称值为80dB，其大小由反馈或输出负载决定，输出负载能够是纯电阻，也能够是电阻性元件和电容元件组合。该放大器共模输入电压范围在1.8~3.4V，需要将基准电压分压送至误差放大器1脚（正电压输出）或2脚（负电阻输出）。
3524误差放大器、电流控制器和关闭控制三个信号共用一个反相输入端，3525A改为增加一个反相输入端，误差放大器和关闭电路各自送至比较器反相端。这么避免了相互相互影响。有利于误差放大器和赔偿网络工作精度提升。
(4)闭锁控制端10
利用外部电路控制10脚电位，当10脚有高电平时，可关闭误差放大器输出，所以，可作为软起动和过电压保护等。
(5)有软起动电路
比较器反相端即软起动控制端8，端8可外接软起动电容。该电容由内部Vref50μA恒流源充电。达成2.5V所经时间为。点空比由小到大（50％）改变。
(6)增加PWM锁存器使关闭作用更可靠
比较器（脉冲宽度调制）输出送到PWM锁存器。锁存器由关闭电路置位，由振荡器输出时间脉冲复位。这么，当关闭电路动作，即使过流信号立即消失，锁存器也可维持一个周期关闭控制，直到下一周期时钟信号使倘存器复位为止。
另外，因为PWM锁存器对比较器来置位信号锁存，将误差放大器上噪音、振铃及系统全部跳动和振荡信号消除了。只有在下一个时钟周期才能重新置位，有利于可靠性提升。
(7)增设欠压锁定电路
电路关键作用是当IC块输入电压小于8V时，集成块内部电路锁定，停止工作（其准源及必需电路除外），使之消耗电流降到很小（约2mA）。
(8)输出级
由两个中功率NPN管组成，每管有抗饱和电路和过流保护电路，每组可输出100mA。组间是相互隔离。电路结构改为确保其输出电平或是高电平或是低电平一个电平状态中。为了能适应驱动快速场效应功率管需要，末级采取推拉式电路，使关断速度愈加快。
11端（或14端）拉电流和灌电流，达100mA。在状态转换中，因为存在开闭滞后，使流出和吸收间出现重迭导通。在重迭处有一个电流尖脉冲，其连续时间约100ns。使用时VC接一个0.1μf电容能够滤去尖峰。
另一个不足处是吸电流时，如负载电流达成50mA以上时，管饱和压降较高（约1V）。
3.2 SG3525组成控制电路图

四 驱动电路模块
4.1 驱动芯片EXB841控制原理
　　图1为EXB841驱动原理。其关键有三个工作过程：正常开经过程、正常关断过程和过流保护动作过程。14和15两脚间外加PWM控制信号，当触发脉冲信号施加于14和15引脚时，在GE两端产生约16VIGBT开通电压；当触发控制脉冲撤销时，在GE两端产生-5.1VIGBT关断电压。过流保护动作过程是依据IGBTCE极间电压Uce大小判定是否过流而进行保护，Uce由二极管Vd7检测。当IGBT开通时，若发生负载短路等发生大电流故障，Uce会上升很多，使得Vd7截止，EXB8416脚“悬空”，B点和C点电位开始由约6V上升，当上升至13V时，Vz1被击穿，V3导通，C4经过R7和V3放电，E点电压逐步下降，V6导通，从而使IGBTGE间电压Uce下降，实现软关断，完成EXB841对IGBT保护。射极电位为-5.1V，由EXB841内部稳压二极管Vz2决定。

图 1 EXB841工作原理
　　作为IGBT专用驱动芯片，EXB841有着很多优点，能够满足通常见户要求。但在大功率高压高频脉冲电源等含有较大电磁干扰全桥逆变应用中，其不足之处也显而易见。
4.2 EXB841驱动电路图

参考文件
1.《电力电子技术》第4版 机械工业出版社 王兆安 黄俊 主编；
2.《电力电子技术题例和电路设计指导》机械工业出版社 1998 石玉 栗书贤 ；
3.《电力电子技术》 高等数学出版社 浣喜明 姚为正；
4.《电力电子技术应用》第三版 机械工业出版社 莫正康；
5.《电力电子电路精选》机械工业出版社1996 郑琼林 耿学文；
6.《毕业设计指导》机械工业出版社 1995 刘祖润 胡俊达；
7.《电力电子技术及电力拖动自动控制系统》 校内 1999 刘星平；

致谢

做过很数次各科课程设计了，不过这次课程设计给我印象最深。它不仅要利用电力电子知识还要我们熟练掌握Protel利用，这就是理论和实际结合。
经过这次课程设计，我发觉了电力电子技术关键性，它里面器件如IGBT之类还能够对我们实际电路起到提升效率和保护作用，能够经过控制它触发脉冲来实现它关断，这全部是很常见不过却很有实际意义。课程设计并没有想象中那么顺利，其间我们也碰到了很多困难，不过在大家讨论和老师帮助下我们还是完成了，这让我意识到只要我们努力了，就没有攻不过难关，而且，对于电力电子技术思索，让我逻辑思维能力大大提升，思维愈加灵敏。同时让我培养了一个透过部分联络全篇思绪，锻炼了我办事能力，做事效率提升了很多。
一次次小小课题设计，也能够折射到一次对人生计划，课题设计是我人生设计一部分，为我人生计划埋下了美好种子。我很珍爱这次取得成绩，我喜爱这种含有挑战性课题设计。
这次课题设计，我获益颇多，不仅让我了解了电力电子器件功效，更精进了我对器件了解和利用，让我深深喜爱上了这门学科。设计即使是辛劳，不过取得比我付出更多。
在此也感谢老师对我们指导。

附录