基于瑞萨H8／3687的小型发电机逆变电源的研制
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2．1．2 IGBT保护电路设计
2ED020I12-F不能产生负偏压，逆变电路中处于关断状态下的IGBT由于其反并联二极管的恢复过程，将承受C-E电压的急剧上升，这种现象称为密勒效应。由于密勒效应，IGBT门极驱动电压增加，甚至导致IGWT被导通，上下IGBT直通，桥臂短路。
针对2ED020I12-F的不足，在上下桥臂的驱动电路中加上由电容和5 V稳压管并联组成的负压电路。工作原理为，电源电压为18 V，电源通过电阻R7给电容C6充电，电容C6两端电压为+5 V。当InL输入为高电平时，OUTL输出为高电压18 V，这时加在下桥臂VQ2栅极上的电压为18 V-5 V=13 V，IGBT正常道通。当InL输入为低电平时，OUTL输出为O V，此时栅极上的电压为-5 V，实现了关断时产生负压；同理适用于上桥臂。
为使IGBT关断时过电压能得到有效抑制并减小关断损耗，通常为IGBT主电路设置关断缓冲吸收电路。本设计中采用RCD型关断缓冲吸收电路，电容C7、 C8使IGBT关断时电压缓升，因此称为缓压电容，电阻R3、R4的作用是限制IGBT导通时电容C7、C8中储能沿IGBT流过的电流。IG-BT关断时，充电电流在电阻R3、R4上会产生压降，二极管VD的作用是旁路电阻上的充电电流，克服过冲电压。对缓冲吸收电路的要求是：1)尽量减小主电路的布线电感L；2)吸收电容应采用低感吸收电容，其引线应尽量短，最好直接接在IGBT的端子：3)吸收二极管应选用快开通和快速恢复二极管，以免产生开通过电压和反向恢复引起较大的振荡过电压。
2．2 系统软件设计及算法实现
2．2．1 PWM的基本原理
如图3所示，把半个周期正弦波波形分成n等分，可以把正弦波看成幅值不等的n个彼此相连宽度相等的脉冲所组成，各脉冲的幅值按正弦规律变化。把n个脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲替代，矩形脉冲和相应的正弦等分的面积(冲量)相等，这就是脉宽调制波形。根据冲量相等效果相同的原理，脉宽调制波形和正弦半波是等效的。在正弦脉宽调制波形中，各脉冲的幅值都是相等的，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度，就可以改变等效输出正弦波的幅值。发电机逆变电源输出正弦波交流电为Ursin(wt)，则电压幅值为Ur。输出脉冲幅值为Uo，在线计算出IGBT每个载波周期内的开通时间为：
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/180140.htm
2．2．2 系统软件设计
H8／3687主要用于控制和数据处理，并具备产生PWM调制信号的功能，通过驱动电路驱动IGBT，A／D接口采集电压检测和电流检测的模拟信号，对关键功率器件的运行参数进行实时监控。系统的程序流程如图4所示。载波频率取12．5 kHz，则载波周期T1=50μs，所以参考波在一个周期内的载波数为n=12．5 kHz／50Hz=250，可通过式(1)在线计算出IGBT一个载波内的开通时间。
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