开关磁阻电机功率变换器IGBT关断电压尖峰的分析与抑制

通信电源测试指标

第一部分：电源指标的概念、定义 一、描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既：K=△U0/△Ui. B. 相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急：S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2.电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。 3.电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo（百分值），称为稳压器的电压稳定度。 二、负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻（也称等效内阻或内阻）。 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三、纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y（%）。 在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既y=Umrs/Uo x100% 3. 纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即：纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ .这里声明一下：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。考试大 四、冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A. 五、过流保护。是一种电源负载保护功能，以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。过流的给定值一般是额定电流的110%——130%. 六、过压保护。是一种对端子间过大电压进行负载保护的功能。一般规定为输出电压的130%——150%. 七、输出欠压保护。当输出电压在标准值以下时，检测输出电压下降或为保护负载及防止误操作而停止电源并发出报警信号，多为输出电压的80%——30%左右。

尖峰吸收电路说课讲解

摘要：为了防止开关电源(开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成)系统中的高速开关电路存在的分布电感与电容在二极管蓄积电荷的影响下产生浪涌电压与噪声。文中通过采用RC或LC吸收电路对二极管蓄积电荷产生的浪涌电压采用非晶磁芯和矩形磁芯进行磁吸收，从而解决了开关电源浪涌电流的产生以及抑制问题。 0 引言 开关电源的主元件大都有寄生电感与电容，寄生电容Cp一般都与开关元件或二极管并联，而寄生电感L通常与其串联。由于这些寄生电容与电感的作用，开关元件在通断工作时，往往会产生较大的电压浪涌与电流浪涌。 开关的通断与二极管反向恢复时都要产生较大电流浪涌与电压浪涌。而抑制开关接通时电流浪涌的最有效方法是采用零电压开关电路。另一方面，开关断开的电压浪涌与二极管反向恢复的电压浪涌可能会损坏半导体元件，同时也是产生噪声的原因。为此，开关断开时，就需要采用吸收电路。二极管反向恢复时，电压浪涌产生机理与开关断开时相同，因此，这种吸收电路也适用于二极管电路。本文介绍了RC、RCD、LC等吸收电路，这些吸收电路的基本工作原理就是在开关断开时为开关提供旁路，以吸收蓄积在寄生电感中的能量，并使开关电压被钳位，从而抑制浪涌电流。 1 RC吸收电路 图1所示是一个RC吸收网络的电路图。它是电阻Rs与电容Cs串联的一种电路，同时与开关并联连接的结构。若开关断开，蓄积在寄生电感中的能量对开关的寄生电容充电的同时，也会通过吸收电阻对吸收电容充电。这样，由于吸收电阻的作用，其阻抗将变大，那么，吸收电容也就等效地增加了开关的并联电容的容量，从而抑制开关断开的电压浪涌。而在开关接通时，吸收电容又通过开关放电，此时，其放电电流将被吸收电阻所限制。 图1 RC吸收网络电路。 2 RCD吸收电路

开关电源的干扰及其抑制

开关电源的干扰及其抑制 开关电源产生EMI的原因较多,其中由基本整流器产生的电流高次谐波干扰和功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要原因. 基本整流器：基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因.这是因为工频交流正弦波通过整流后不再是单一频率的电流,而变成一直流分量和一系列频率不同的谐波分量,谐波(特别是高次谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰,使前端电流发生畸变,一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变,另一方面通过电源线产生射频干扰. 功率转换电路：功率转换电路是开关稳压电源的核心,它产生的尖峰电压是一种有较大幅度的窄脉冲,其频带较宽且谐波比较丰富. 产生这种脉冲干扰的主要原因是: ①开关管：开关管及其散热器与外壳和电源内部的引线间存在分布电容.当开关管流过大的脉冲电流时,大体上形成了矩形波,该波形含有许多高频成份.由于开关电源使用的元件参数如开关功率管的存储时间,输出级的大电流,开关整流二极管的反向恢复时间,会造成回路瞬间短路,产生很大短路电流.开关管的负载是高频变压器或储能电感,在开关管导通的瞬间,变压器初级出现很大的涌流,造成尖峰噪声. ②高频变压器：开关电源中的变压器,用作隔离和变压.但由于漏感地原因,会产生电磁感应噪声;同时,在高频状况下变压器层间的分布电容会将一次侧高次谐波噪声传递给次级,变压器对外壳的分布电容形成另一条高频通路,而使变压器周围产生的电磁场更容易在其他引线上耦合形成噪声. ③整流二极管：二次侧整流二极管用作高频整流时,要考虑反向恢复时间的因数.往往正向电流蓄积的电荷在加上反向电压时不能立即消除(因载流子的存在,还有电流流过).一旦这个反向电流恢复时的斜率过大,流过线圈的电感就产生了尖峰电压,在变压器漏感和其他分布参数的影响下将产生较强的高频干扰,其频率可达几十兆赫. ④电容、电感器和导线：开关电源由于工作在较高频率,会使低频的元器件特性发生变化,由此产生噪声. 开关电源外部干扰：开关电源外部干扰可以以“共模”或“差模”方式存在.干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化.其中也包括电压变化、频率变化、波形失真、持续噪声或杂波以及瞬变等，在电源干扰的几种干扰类型中,能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波,而静电放电等干扰只要电源设备本身不产生停振、输出电压跌落等现象,就不会造成因电源引起的对用电设备的影响. 开关电源干扰耦合途径：开关电源干扰耦合途径有两种方式:一种是传导耦合方式,另一种是辐射耦合方式. 1.传导耦合：传导耦合是骚扰源与敏感设备之间的主要耦合途径之一.传导耦合必须在骚扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接,电磁骚扰沿着这一连接电路从骚扰源传输电磁骚扰至敏感设备,产生电磁干扰.按其耦合方式可分为电路性耦合、电容性耦合和电感性耦合.在开关电源中,这三种耦合方式同时存在,互相联系.

关于电机功率和转矩、转速之间的关系

电机功率和转矩、转速之间的关系 功率： 物理意义 物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 物理定义：单位时间内所做的功叫功率。说：“功率是做功快慢的物理量 公式 功率可分为电功率，力的功率等。故计算公式也有所不同。 电功率计算公式：P=W/t =UI；在纯电阻电路中，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I*IR=(U*U)/R 在动力学中：功率计算公式：P=W/t（平均功率）；P=Fvcosa（瞬时功率） 因为W=F（f力）×S（s位移）（功的定义式），所以求功率的公式也可推导出P=F·v：P=W /t=F*S/t=F*V（此公式适用于物体做匀速直线运动） 单位 P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是“W”。W表示功，单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”。“t”表示时间，单位是“秒”，符号是“s”。 功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力（PS）或千瓦（kW）来表示，1马力等于0.735千瓦。1W=1J/s 功率=力*速度 P=F*V---公式-------------------------------------------------1 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) ------推出F=T/R---公式-------------------------------------2 线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒) =2πR*每分转速(n分)/60 =πR*n分/30---公式-------------------3 将公式2、3代入公式1得： P=F*V=（T/R）*（πR*n分/30）= (T*π* n分)/30 （单位W） -----P=功率单位W， T=转矩单位Nm，

开关电源常见尖峰的产生原因和抑制方法

开关电源的尖峰干扰及其抑制 2 滤波电路 为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。 2.1电源进线端滤波器 在电源进线端通常采用如图1所示电路。该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。 图中各元器件的作用： （1）L1L2C1用于滤除差模干扰信号。 L1L2磁芯面积不宜太小，以免饱和。电感量几毫亨至几十毫亨。C1为电源跨接电容，又称X 电容。用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。电容量取0.22μF～0.47μF。 （2）L3，L4，C2，C3用于滤除共模干扰信号。 L3，L4要求圈数相同，一般取10，电感量2mH左右。 C2，C3为旁路电容，又称Y电容。电容量要求2200pF左右。电容量过大，影响设备的绝缘性能。 在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。故对差模信号电感L3、L4不起作用（见图2），但对于相线与地线间共模信号，呈现为一个大电感。其等效电路如图3所示。 由等效电路知：

表明，对共模信号Ug而言，共模电感呈现很大的阻抗。 2.2输出端滤波器 输出端滤波器大都采用LC滤波电路。其元件选择一般资料中均有。为进一步降低纹波，需加入二次LC滤波电路。LC滤波电路中L值不宜过大，以免引起自激，电感线圈一般以1～2匝为宜。电容宜采用多只并联的方法，以降低等效串联电阻。同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。 如果加入滤波器后，效果仍不理想，则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。因为地线分布电感对抑制纹波极为不利。 导线长度l，线径d与其电感量的关系为： L(μH)=0.002l[ln（4l/d)－1](2) 3二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制 图3共模电感等效电路 以单端反激电源为例（见图4） Us为方波，幅值为Um。功率管V截止时，VD1导通，而VD2截止。但当V导通时，Us极性反转。VD2导通，由于二极管之反向恢复特性，VD1不能立即截止，而是VD1，VD2同时导通。从而激起一个很大的电流尖峰。

开关电源EMI形成原因及常用抑制方法

开关电源EMI形成原因及常用抑制方法 近年来，开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。但是，由于开关电源工作过程中的高频率、高di/dt和高dv/dt使得电磁干扰问题非常突出。国内已经以新的3C认证取代了CCIB和CCEE认证，使得对开关电源在电磁兼容方面的要求更加详细和严格。如今，如何降低甚至消除开关电源的EMI问题已经成为全球开关电源设计师以及电磁兼容（EMC）设计师非常关注的问题。本文讨论了开关电源电磁干扰形成的原因以及常用的EMI抑制方法。 1开关电源的干扰源分析 开关电源产生电磁干扰最根本的原因，就是其在工作过程中产生的高di/dt和高 dv/dt，它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。工频整流滤波使用的大电容充电放电、开关管高频工作时的电压切换、输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。开关电源中的电压电流波形大多为接近矩形的周期波，比如开关管的驱动波形、MOSFET漏源波形等。对于矩形波，周期的倒数决定了波形的基波频率；两倍脉冲边缘上升时间或下降时间的倒数决定了这些边缘引起的频率分量的频率值，典型的值在MHz范围，而它的谐波频率就更高了。这些高频信号都对开关电源基本信号，尤其是控制电路的信号造成干扰。 开关电源的电磁噪声从噪声源来说可以分为两大类。一类是外部噪声，例如，通过电网传输过来的共模和差模噪声、外部电磁辐射对开关电源控制电路的干扰等。另一类是开关电源自身产生的电磁噪声，如开关管和整流管的电流尖峰产生的谐波及电磁辐射干扰。 如图1所示，电网中含有的共模和差模噪声对开关电源产生干扰，开关电源在受到电磁干扰的同时也对电网其他设备以及负载产生电磁干扰（如图中的返回噪声、输出噪声和辐射干扰）。进行开关电源EMI/EMC设计时一方面要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰，另一方面要加强开关电源本身对电磁骚扰环境的适应能力。下面具体分析开关电源噪声产生的原因和途径。 图1开关电源噪声类型图 1.1电源线引入的电磁噪声 电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。电源线噪声分为两大类：共模干扰、差模干扰。共模干扰（Common-modeInterference）定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；差模干扰（Differential-

航空机载设备电源质量测试方法

航空机载设备电源质量测试方法MIL-STD-704标准用于考察航空电子设备与军用飞机供电设备之间的兼容性。它定义了军用飞机上电子设备电源输入端口上的特性要求。军用飞机上的供电系统必须按照MIL-STD-704标准的要求为电子设备供电，同时军用飞机上的电子设备在规定的电源质量条件下必须能够正常工作。 美军标704测试指南分为8个部分，第一部分是关于兼容性测试，电源分类，军用飞机电气工作条件及电子设备规格的一般性指导。第2-8部分为对应各类供电类型的电子设备所进行的兼容性测试指南。机载电子设备电源主要分为以下几类： 单相/三相交流，400Hz，115V 单相/三相变频交流，115V 单相交流，60Hz，115V 直流，28V/270V MIL-STD-704详细说明了六种电气工作状态： 1、正常工作状态 2、电源中断（转换）状态 3、非正常供电状态 4、应急供电状态 5、启动状态 6、电源故障状态 以下详细介绍这六种状态： 正常工作状态：在正常负载条件下，军用飞机电气系统中各项功能均可正常实现。军用飞机电气负载可以为电阻性，电感性，轻微容性，非线性，开关性质的以及脉冲性质的。发动机的冲击电流和电源的冲击电流都是在正常的负载条件下的。在正常工作状态下，所有电子设备必须能在性能和功能两个方面满足要求。 电源中断（转换）状态：当电气负载在供电电源之间转换时，就会发生电源中断。对于交流系统，转

换可以发生在外接地面电源、外接辅助电源，接入多功能军用飞机交流发电机或变换器；对于直流系统，转换可以发生在外接地面电源，外接辅助电源，外接多功能军用飞机直流发电机，直流变换器或变压整流器之间，在上述状态下军用飞机电气系统应当能正常运行。 非正常供电状态：当军用飞机电气系统中发生故障时，即进入非正常供电状态。非正常供电状态可能在保护装置动作消除故障之前的短暂时间内持续存在，也可能持续一段更长时间。非正常供电状态会有过压，欠压，过频及欠频状态。 能够导致非正常供电状态的故障有： ●发电机控制单元故障 ●发电机故障，绕组损坏，失磁等 ●线路以及电流接触器故障 ●电气过载 ●短路 应急供电状态：应急供电状态是指主供电电源失效并且军用飞机电气系统在有限容量的备用电源供电时的一种工作状态。备用电源可以是电池，低压空气驱动的发电机，也可能是燃料电池。 启动状态：是指当电池启动辅助电源时，或当推进发动机的电气系统启动时的状态。对于大部分军用飞机而言，启动状态只发生在采用直流供电的系统中。 电源故障状态：当电子设备电源中断大于50ms而小于7s时的工作状态。 以下列举section2和section8的测试规范：

开关磁阻电机功率变换器IGBT关断电压尖峰的分析与抑制

第1期2012年2月机电元件 ELECTROMECHANICAL COMPONENTS Vol.32No.1Feb.2012 收稿日期：2011－11－26 试验与检测 开关磁阻电机功率变换器IGBT 关断电压尖峰的分析与抑制 丁小刚，程晶晶 （中国矿业大学信电学院，江苏徐州，221008） 摘要：本文针对开关磁阻电机（SRM ）功率变换器中的IGBT 在关断时出现的尖峰电压进行了分析，就如何抑制IGBT 关断尖峰电压提出了解决方法，并分别从减小主电路杂散电感和减小IGBT 关断时电流的变化率两个方面出发，在结构上使用多组电解电容和叠层母排，以便减小换流回路，从而减小杂散电感。在驱动方面使用有源嵌位技术，减小IGBT 关断时的电流变化率。 关键词：开关磁阻；功率变换器；尖峰电压；有源嵌位Doi ：10．3969/j．issn．1000－6133．2012．01．0010中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1000－6133（2012）01－0036－05 Analysis and suppressing of IGBT turn －off voltage spike of power converter DING Xiao －gang ，CHENG Jing －jing （School of Information and Electrical Engineering of CUMT ，Xuzhou Jiangsu 221008） Abstract ：This paper analyses IGBT turn －off spike voltage of power converter ，and points out a resolution to suppress IGBT turn －off voltage spike．The paper ，based on reducing stray inductance of main circuit and the rate of change of the collector current at IGBT turn －off voltage spike ，discusses using multiple sets of electrolytic ca-pacitors and laminated bus bar in the structure in order to reduce the commutation circuit and the stray inductance of the main circuit ，and uses the active clamp technique in the driver circuit to reduce the rate of change of the col-lector current． Keywords ：switched reluctance ；power converter ；spike voltage ；active clamp 1引言 开关磁阻电机调速系统（SRM ）因结构简单、坚固，以及电力电子技术和控制技术的大力发展得 到了迅速发展。功率变换器是开关磁阻电机调速系统的关键部分，在大功率功率变换器中，IGBT 安全稳定的工作对整个系统起着极其重要的作用。由于IGBT 关断的时候电流变化率很大，会因为主电

IGBT关断尖峰电压抑制方法的研究

驱动与吸收电路对IG B T 失效的影响 李宝成3 摘　要　文章分析了驱动和吸收电路对功率器件IG B T 开关过程的影响及其失效 原因,提出了应采取的措施。 关键词　IG B T 驱动　吸收中图分类号　TM133　文献标识码　A 文章编号　1004—6429(2002)02— 57—02 功率半导体器件是电能转换的关键器件,而IG B T 又是功 率器件中目前发展最快且很有发展前途的一种混合器件,由于其具有开关速度快、驱动功率小、电流容量大、电压等级高且价格低等优点,使其应用范围越来越广泛,特别在开关电源、逆变焊机、U PS 、变频调速器等领域中更是大量应用。 在功率较大的电力电子设备中,主电路的形式一般均采用桥式电路,而在桥式电路中,功率器件IG B T 的驱动及吸收电路对其能否正常可靠使用起着至关重要的作用。驱动及吸收 电路的参数设计合理,可以大大延长IG B T 的使用寿命,提高设备的可靠性。否则,将会使IG B T 经常失效,甚至无法工作。 一、驱动及吸收电路对IG B T 开关过程的影响 笔者在进行开关电源设计时,使用了如图1所示的主电路。 1.不同参数对驱动波形的影响 图1　主电路 Influencing F actors of the Porosity in Welding of Chrome -Nickel Austenic Stainless Steel Zhang Xinbao ,et al. ABSTRACT :This paper expounds the regulations of the influence of the moisture ,crystallizing mode of weld joint ,droplet transfer ,nonmetallic inclusion and other factors in the welding agent of Chrome -Nickel Austenic stainless steel welding rod. KE Y WOR DS :Chrome -Nickel Austenic stainless steel porosity influencing factor 3　工程师,太原市公共交通总公司汽车一公司,030012太原 收稿日期:2002-01-28 ? 75?山西科技2002年第2期□实用技术　SY J S

DCDC开关电源管理芯片的设计

DC-DC开关电源管理芯片的设计 引言 电源是一切电子设备的心脏部分，其质量的好坏直接影响电子设备的可靠性。而开关电源更为如此，越来越受到人们的重视。目前的计算机设备和各种高效便携式电子产品发展趋于小型化，其功耗都比较大，要求与之配套的电池供电系统体积更小、重量更轻、效率更高，必须采用高效率的DC/ DC开关稳压电源。 目前电力电子与电路的发展主要方向是模块化、集成化。具有各种控制功能的专用芯片，近几年发展很迅速集成化、模块化使电源产品体积小、可靠性高，给应用带来极大方便。 从另一方面说在开关电源DC-DC变换器中，由于输入电压或输出端负载可能出现波动，应保持平均直流输出电压应能够控制在所要求的幅值偏差范围内，需要复杂的控制技术，于是各种 PWM控制结构的研究就成为研究的热点。在这样的前提下，设计开发开关电源DC-DC控制芯片，无论是从经济，还是科学研究上都是是很有价值的。 1. 开关电源控制电路原理分析 DC－DC变换器就是利用一个或多个开关器件的切换，把某一等级直流输入电压变换成另—等级直流输出电压。在给定直流输入电压下，通过调节电路开关器件的导通时间来控制平均输出电压控制方法之一就是采用某一固定频率进行开关切换，并通过调整导通区间长度来控制平均输出电压，这种方法也称为脉宽调制［PWM］法。 PWM从控制方式上可以分为两类，即电压型控制（voltage mode control）和电流型控制（current mode control）。电压型控制方式的基本原理就是通过误差放大器输出信号与一固定的锯齿波进行比较，产生控制用的PWM信号。从控制理论的角度来讲，电压型控制方式是一种单环控制系统。电压控制型变换器是一个二阶系统，它有两个状态变量：输出滤波电容的电压和输出滤波电感的电流。二阶系统是一个有条件稳定系统，只有对控制电路进行精心的设计和计算后，在满足一定的条件下，闭环系统方能稳定的工作。图1即为电压型控制的原理框图。 图1 电压型控制的原理框图 电流型控制是指将误差放大器输出信号与采样到的电感峰值电流进行比较．从而对输出脉冲的占空比进行控制，使输出的电感峰值电流随误差电压变化而变化。电流控制型是一个一阶系统，而一阶系统是无条件的稳定系统。是在传统的PWM电压控制的基础上，增加电流负反馈环节，使其成为一个双环控制系统，让电感电流不在是一个独立的变量，从而使开关变换器的二阶模型变成了一个一阶系统。信号。从图2中可以看出，与单一闭环的电压控制模式相比，电流模式控制是双闭环控制系统，外环由输出电压反馈电路形成，内环由互感器采样输出电感电流形成。在该双环控制中，由电压外环控制电流内环，即内环电流在每一开关周期内上升，直至达到电压外环设定的误差电压阂值。电流内环是瞬时快速进行逐个脉冲比较工作的，并且监测输出电

电机转矩与功率的关系

电机功率与转矩的关系 在一定功率的条件下，转速转速越高，扭矩就越低，反之就越高。 比如同样1.5kw电机，6级输出转矩就比4级高也可用公式M=9550P/n粗算对于交流电机：额定转矩=9550×额定功率/额定转速；对于直流电机比较麻烦因为种类太多。大概是转速与电枢电压成正比，与励磁电压成反比。 转矩与励磁磁通和电枢电流成正比。 在直流调速中调节电枢电压属于恒转矩调速（电机输出转矩基本不变） 调节励磁电压属于恒功率调速（电机输出功率基本不变） 电机的选择 电动机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： ①如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。 ②如果电动机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较：P=F×V /1000 (P=计算功率KW，F=所需拉力N，工作机线速度m/s) 对于恒定负载连续工作方式，可按下式计算所需电动机的功率：P1(kw)：P=P/n1n2 式中n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率，即传动效率。按上式求出的功率P1，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。

此外．最常用的是类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电动机的功率选得过大，应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得过小，应调换功率较大的电动机。 实际上应该是考虑扭矩（转矩）、电机功率和转矩是有计算公式的。即T = 9550P/n 式中：P —功率，kW；n —电机的额定转速，r/min；T —转矩，Nm。电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩，一般需要一个安全系数。 关于功率、转矩、转速之间关系的推导如下： 功率=力*速度 P=F*V---公式1 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R)------推出F=T/R---公式2 线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---公式3 将公式2、3代入公式1得： P=F*V=T/R*πR*n分/30=π/30*T*n分-----P=功率单位W，T=转矩单位Nm，n分=每分钟转速单位转/分钟

IGBT双脉冲测试方法详解

IGBT双脉冲测试方法详解 IGBT双脉冲测试方法的意义： 1.对比不同的IGBT的参数； 2.评估IGBT驱动板的功能和性能； 3.获取IGBT在开通、关断过程的主要参数，以评估Rgon及Rgoff的数值是否合适。通常我们对某款IGBT的认识主要是通过阅读相应的datasheet，但实际上，数据手册中所描述的参数是基于一些已经给定的外部参数测试得来的，而实际应用中的外部参数都是个性化的，往往会有所不同，因此这些参数有些是不能直接拿来使用的。我们需要了解IGBT 在具体应用中更真实的表现； 4.开通、关断过程是否有不合适的震荡； 5 评估二极管的反向恢复行为和安全裕量； 6.IGBT关断时的电压尖峰是否合适，关断之后是否存在不合适的震荡； 7.评估IGBT并联的均流特性； 8.测量母排的杂散电感； 要观测这些参数，最有效的方法就是：“双脉冲测试方法”！ 双脉冲测试平台的电路 双脉冲测试的基本实验波形 双脉冲实验的基本原理（1）： 在t0时刻，门极放出第一个脉冲，被测IGBT 饱和导通，电动势U加在负载L上，电 感的电流线性上升，电流表达式为： t1时刻，电感电流的数值由U和L决定，在U和L都确定时，电流的数值由t1决定，时间越长，电流越大。因此可以自主设定电流的数值。

双脉冲实验的基本原理（2）： IGBT关断，负载的电流L的电流由上管二极管续流，该电流缓慢衰减，如图虚线所示。由于电流探头放在下管的发射极处，因此，在二极管续流时，IGBT关断，示波器上是看不见该电流的。 双脉冲实验的基本原理（3）： 在t2时刻，第二个脉冲的上升沿到达，被测IGBT 再次导通，续流二极管进入反向恢复，反向恢复电流会穿过IGBT ，在电流探头上能捕捉到这个电流，如下图所示。 在该时刻，重点是观察IGBT 的开通过程。反向恢复电流是重要的监控对象，该电流的形态直接影响到换流过程的许多重要指标。

利用Snuer电路消除开关电源和ClassD功放电路中的振铃

?>?设计支持?>?技术文档?>?应用笔记?>?供电电路?> APP 6287 关键词:?开关电源, Class D功放，振铃 应用笔记6287 利用Snubber电路消除开关电源和Class D功放电路中的振铃 Frank Pan, CPG部门高级应用工程师 摘要：开关电源和Class D功放，因为电路工作在开关状态，大大降低了电路的功率损耗，在当今的电子产品中得到了广泛的应用。由于寄生电感和寄生电容的存在，电路的PWM开关波形在跳变时，常常伴随着振铃现象。这些振铃常常会带来令人烦恼的EMC问题。本文对振铃进行探讨，并采用snubber电路对PWM 开关信号上的振铃进行抑制。? 振铃现象 在开关电源和Class D功放电路中，振铃大多是由电路的寄生电感和寄生电容引起的。寄生电感和寄生电容构成LC谐振电路。LC谐振电路常常用两个参数来 描述其谐振特性：振荡频率（），品质因数（Q值）。谐振频率由电感量和电容量决定：。品质因数可以定义为谐振电路在一个周期内储存能量与消耗能量之比。并联谐振电路的Q值为：，其中R P是并联谐振电路的等效并联电 阻。串联谐振电路的Q值为：，其中R S为串联谐振电路的等效串联电阻。 在描述LC电路的阶跃跳变时，常用阻尼系数（) 来描述电路特性。阻尼系数跟品质因数的关系是：或。在临界阻尼（=1）时，阶跃信号能在最短时间内跳变到终值，而不伴随振铃。在欠阻尼（<1）时，阶跃信号在跳变时会伴随振铃。在过阻尼（>1）时，阶跃信号跳变时不伴随振铃，但稳定到

终值需要花费比较长的时间。在图一中，蓝，红，绿三条曲线分别为欠阻尼（<1），临界阻尼（=1），过阻尼（>1）时，对应的阶跃波形。 图一不同阻尼系数对应的阶跃信号 （从左至右分别为欠阻尼，临界阻尼，过阻尼时对应的阶跃信号） 我们容易得到并联LC谐振电路的阻尼系数：。在我们不改变电路的寄生电感和寄生电容值时，调整等效并联电阻可以改变谐振电路的阻尼系数，从而控制电路的振铃。 阶跃信号因振铃引起的过冲跟阻尼系数有对应的关系：。OS(%)定义为过冲量的幅度跟信号幅度的比值，以百分比表示。表一列出了不同阻尼系数对应的过冲OS(%)。

电机功率和转速的关系

电机功率和转速的关系 电机功率和转速的关系:P=T×n/9550其中P是额定功率(KW) 、n 是额定转速(分/转) 、T是额定转矩(N.m)你没给速度，假设是3000rpm，那么电机T=9550XP/n=9550X11/3000=35N.m,35X减速比847=29645N.m输出扭矩。 三角带传动速比如何计算？传动装置：电机轴转速 n1=960转/分，减速机入轴转速n2 =514转/分，电机用皮带轮 d1=150mm ，求减速机皮带轮d2 =? 带轮速比i=? i=n1÷n2= 960÷514=1.87 根据d1/d2=n2/n1 d2=d1×n1÷n2 =150×960÷514=280㎜ 答：减速机皮带轮直径为:280毫米; 带轮速比为: 1.87。1.减速机用在什么设备上，以便确定安全系数SF（SF=减速机额定功率处以电机功率），安装形式（直交轴，平行轴，输出空心轴键，输出空心轴锁紧盘等）等 2.提供电机功率，级数（是4P、6P还是8P电机） 3.减速机周围的环境温度（决定减速机的热功率的校核） 4.减速机输出轴的径向力和轴向力的校核。需提供轴向力和径向力 减速机扭矩计算公式: 速比=电机输出转数÷减速机输出转数("速比"也称"传动比")

1.知道电机功率和速比及使用系数，求减速机扭矩如下公式： 减速机扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用系数 2.知道扭矩和减速机输出转数及使用系数，求减速机所需配电机功率如下公式： 电机功率=扭矩÷9550×电机功率输入转数÷速比÷使用系数 摆线针轮减速机原理：摆线针轮减速机是一种应用行星式传动原理，采用摆线针齿啮合的新颖传动装置。摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套，在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承，形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构，（为了减小摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套）。当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。

弱信号尖峰检测报告.

电子信息工程学院 硬件课程设计实验室课程设计报告题目：弱信号尖峰检测 年级：2014级 专业：电子信息工程 学号：201421111046 学生姓名：袁洪平 指导老师: 丁昊 2016年09月28日

一、功能与技术指标 1．设计任务 设计一种可以对交流模拟信号上的尖峰干扰检测的简易装置。主要通过模拟器件设计尖峰检测电路，可实现频率为10Hz至5KHz，幅值为10mV弱信号上的尖峰出现检测，并可计算尖峰出现次数。 电路示意图 2．设计指标要求 设计准备：通过信号发生器，产生一路幅度为50mV、频率10Hz至5KHz的弱信号；另外产生一路10Hz至5KHz，幅度为500Mv的三角波为尖峰干扰信号。 （1）基本指标要求 （1）检测电路能够检测10Hz至5KHz幅度为500mV的尖峰存在。 （2）存在尖峰时可通过红色LED点亮预警。 （2）扩展指标要求 （1）可以测试出10个尖峰，并可通过LED（或LCD）屏幕显示尖峰干扰个数，个数误差10%。 （2）其他。 3.设计方案说明 (1)本题推荐使用集成运放电路。 (2)尖峰干扰检测电路要求采用模拟方法来实现。常用的检测方法有：专用检测芯 片、基本运放电路。 (3)为便于各个模块的测试，所有模块间应做成跳线连接方式。 (4) 弱信号通过信号源输出。

二、设计方案与方案比较 1.放大电路 方案一：采用三级管直接搭建共射放大电路，如图（1） 图（1）共射放大电路 这种共射放大电路搭建麻烦，放大倍数难以精确确定，不同三极管的共射放大倍数不一样。 方案二：采用运放OP07搭建，OP07带宽满足题目要求，用集成运放来建立放大模块，可以很方便的通过改变电阻值来改变放大倍数，且电路简单，如图（6）。 比较这两种方案我们选择方案二。 2.整流电路 方案一：采用四个二极管的组成的全波整流电路，如图（2），这种电路多用于将电网 图（2）整流电路 中交流电整流成直流电，由于二极管的导通电压为0.7V左右，因此该电路不适合弱信号整流。

开关电源纹波分析及抑制(精华)

主题: 开关电源纹波的产生与控制 开关电源输出纹波主要来源于五个方面：输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声 1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。电容的容量不可能无限制地增加，导致输出低频纹波的残留。交流纹波经DC/DC变换器衰减后，在开关电源输出端表现为低频噪声，其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。电流型控制DC / DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提高。但其输出端的低频交流纹波仍较大。若要实现开关电源的低纹波输出，则必须对低频电源纹波采取滤波措施。可采用前级预稳压和增大DC / DC变换器闭环增益来消除。 低频纹波抑制的几种常用的方法: a、加大输出低频滤波的电感，电容参数，使低频纹波降低到所需的指标。 b、采用前馈控制方法，降低低频纹波分量。 2、高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路，在电路中，通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的，在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波，其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关，设计中尽量提高功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关纹波的滤波要求。 高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路，常用的方法有以下几种: a、提高开关电源工作频率，以提高高频纹波频率，有利于抑制输出高频纹波 b、加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。 C、采用多级滤波。 3、由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容，导线存在寄生电感，因此当矩形波电压作用于功率器件时，开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。减小与控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容，并在输出侧加共模抑制电感及电容，可减小输出的共模纹波噪声。 减小输出共模纹波噪声的常用方法: a、输出采用专门设计的EMI滤波器。 b、降低开关毛刺幅度。 4、超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、功率器件开关时功率器件结电容与线路寄生电感的谐振，频率一般为1-10MHz,通过选用软恢复特性二

电机功率转换的原理

电机功率转换的原理 [ 来源：'d' | 类别：技术| 时间：2008-6-12 10:11:15 ] [字体：大中小] 引言： 电机调速实质的探讨，是关系到近代交流调速发展的重要理论问题。随着近代变频调速矢量控制及直接转矩控制等调速控制理论的提出和实践，很多有关文献和论著都把调速的转矩控制确认为调速的普遍规律，并提出调速的实质和关键在于电磁转矩控制。然而，这种观点尚缺乏理论和实践的证明，值得商榷。 本文根据电机功率转换的普遍原理，提出并证明恒转矩调速的实质在于电机的轴功率控制，转速调节是功率控制的响应，其关键为如何通过电功率控制轴功率。 一、功率控制与转矩控制 根据机电能量转换原理，凡电动机都可划分为主磁极和电枢两个功能部分。主磁极的作用是建立主磁场，电枢则是与磁场相互作用将电磁功率转换为轴功率。 直流电动机的主磁极和电枢不仅结构鲜明，而且功能独立，无疑符合以上定义。而交流（异步）电动机通常以定子、转子划分构成，需加说明。 根据所述电枢定义，异步机的轴功率产生于转子，因此，异步机真正的电枢是转子。问题在于定子，一方面定子励磁产生主磁场，故定子是主磁极。另一方面，定子又通过电磁感应为电枢（转子）输送电磁功率，却不产生轴功率，因此定子又具有电枢的部分特征，这里我们把它称为伪电枢。定子的这种复合功能，是异步机区别于直流机的主要特征。 从电枢输出角度观察，电动机的轴功率与电磁转矩机械转速的关系为： ＰM＝ＭΩ (１) 或Ω＝ＰM／Ｍ（２） 公式（２）除了给出了电机转速与轴功率和电磁转矩间的量值关系以外，同时表明，电机转速最终只能通过轴功率或电磁转矩两种控制获得调节，前者简称功率控制，后者简称转矩控制。 １. 功率控制 功率控制是以轴功率ＰM为调速主控量，作用对象必然是电枢或伪电枢。电磁转矩在调速稳态时，取决于负载转矩的大小。 即Ｍ＝Ｍfz (３) 当负载转矩一经为客观工况所确定之后，电磁转矩就唯一地被决定了，因此电磁转矩不仅与调速控制无关，而且不能随意改变其量值。 电磁转矩对转速的作用表现在调速的过渡过程，转矩的变化是转速响应滞后的结果，此时，功率控制造成电磁转矩响应。 设电机调速前的稳态转速为Ω1，轴功率为ＰM1，调速后的稳态转速为Ω2，相应的轴功率变为ＰM2。由于电磁转矩： Ｍ＝ＰM／Ω (４） 故调速时，电磁转矩变为： Ｍ＝ＰM2／Ω 由于受惯性的作用，在ｔ＝0的调速瞬时Ω＝Ω1，故 Ｍ＝ＰM2／Ω1 t=0

利用Snubber电路消除开关电源和Class D功放电路中的振铃

关键词: 开关电源, Class D功放，振铃 应用笔记6287 利用Snubber电路消除开关电源和Class D功放电路中的振铃 Frank Pan, CPG部门高级应用工程师 摘要：开关电源和Class D功放，因为电路工作在开关状态，大大降低了电路的功率损耗，在当今的电子产品中得到了广泛的应用。由于寄生电感和寄生电容的存在，电路的PWM开关波形在跳变时，常常伴随着振铃现象。这些振铃常常会带来令人烦恼的EMC问题。本文对振铃进行探讨，并采用snubber电路对PWM 开关信号上的振铃进行抑制。 振铃现象 在开关电源和Class D功放电路中，振铃大多是由电路的寄生电感和寄生电容引起的。寄生电感和寄生电容构成LC谐振电路。LC谐振电路常常用两个参数来 描述其谐振特性：振荡频率（），品质因数（Q值）。谐振频率由电感量和电容量决定：。品质因数可以定义为谐振电路在一个周期内储存能量与消耗能 量之比。并联谐振电路的Q值为：，其中R P是并联谐振电路的等效并联电 阻。串联谐振电路的Q值为：，其中R S为串联谐振电路的等效串联电阻。 在描述LC电路的阶跃跳变时，常用阻尼系数（) 来描述电路特性。阻尼系数跟品质因数的关系是：或。在临界阻尼（=1）时，阶跃信号能

在最短时间内跳变到终值，而不伴随振铃。在欠阻尼（<1）时，阶跃信号在跳变时会伴随振铃。在过阻尼（>1）时，阶跃信号跳变时不伴随振铃，但稳定到终值需要花费比较长的时间。在图一中，蓝，红，绿三条曲线分别为欠阻尼（<1），临界阻尼（=1），过阻尼（>1）时，对应的阶跃波形。 图一不同阻尼系数对应的阶跃信号 （从左至右分别为欠阻尼，临界阻尼，过阻尼时对应的阶跃信号） 我们容易得到并联LC谐振电路的阻尼系数：。在我们不改变电路的寄生电感和寄生电容值时，调整等效并联电阻可以改变谐振电路的阻尼系数，从而控制电路的振铃。 阶跃信号因振铃引起的过冲跟阻尼系数有对应的关系：。OS(%)定义为过冲量的幅度跟信号幅度的比值，以百分比表示。表一列出了不同阻尼系数对应的过冲OS(%)。