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自举式驱动电路的工作原理及MATLAB_SIMULINK实例详解书籍

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简介:
本书深入浅出地讲解了自举式驱动电路的基本概念、工作原理,并通过MATLAB_SIMULINK软件提供了丰富的仿真案例和详细的操作步骤,帮助读者更好地理解和掌握相关技术。 2.1 自举栅极驱动技术 本节主要讨论在不同开关模式的功率转换应用中,对于MOSFET 和 IGBT 来说自举式栅极驱动电路的需求。 当输入电平不允许高端 N 沟道功率型 MOSFET 或 IGBT 使用直接式的栅极驱动电路时,可以考虑使用自举式栅极驱动技术。这种方法用于实现栅极驱动和伴随的偏置电路,两者都以主开关器件的源极为参考点。这些驱动电路和偏置电路在输入电压之间摆动,并且相对于器件的源电位。 然而,在这种配置下,低压电路可以用来实现驱动电路及其浮动偏置部分,因为高压不会直接施加到这些组件上。此外,通过一个电平转换器连接了驱动电路与接地控制信号。该电平转换器必须能够处理高电压差和一定的开关电流的容性负载。 为了保持高效且可管理的功耗,在主开关导通期间,电平转换电路不应吸收任何电流。通常采用脉冲式锁存电平转换器来实现这一点,如图 1 所示。(此处省略了对图片的具体描述) 2.2 自举驱动电路的工作原理 自举技术在高电压栅极驱动应用中非常有用。其工作机理如下:当VS降至IC电源电压VDD或接地(即低端开关导通且高端开关断开)时,通过自举电阻RBOOT和二极管DBOOT对电容CBOOT充电。 然而,当VS由高端的开关拉高至较高电压时,VBs会对此电容器进行充电。此时由于电源浮动,自举二极管处于反向偏置状态;同时低端与VDD被隔离(即低端开关断开且高端开通),如图2所示。(此处省略了对图片的具体描述)

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客服
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  • MATLAB_SIMULINK
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    本书深入浅出地讲解了自举式驱动电路的基本概念、工作原理,并通过MATLAB_SIMULINK软件提供了丰富的仿真案例和详细的操作步骤,帮助读者更好地理解和掌握相关技术。 2.1 自举栅极驱动技术 本节主要讨论在不同开关模式的功率转换应用中,对于MOSFET 和 IGBT 来说自举式栅极驱动电路的需求。 当输入电平不允许高端 N 沟道功率型 MOSFET 或 IGBT 使用直接式的栅极驱动电路时,可以考虑使用自举式栅极驱动技术。这种方法用于实现栅极驱动和伴随的偏置电路,两者都以主开关器件的源极为参考点。这些驱动电路和偏置电路在输入电压之间摆动,并且相对于器件的源电位。 然而,在这种配置下,低压电路可以用来实现驱动电路及其浮动偏置部分,因为高压不会直接施加到这些组件上。此外,通过一个电平转换器连接了驱动电路与接地控制信号。该电平转换器必须能够处理高电压差和一定的开关电流的容性负载。 为了保持高效且可管理的功耗,在主开关导通期间,电平转换电路不应吸收任何电流。通常采用脉冲式锁存电平转换器来实现这一点,如图 1 所示。(此处省略了对图片的具体描述) 2.2 自举驱动电路的工作原理 自举技术在高电压栅极驱动应用中非常有用。其工作机理如下:当VS降至IC电源电压VDD或接地(即低端开关导通且高端开关断开)时,通过自举电阻RBOOT和二极管DBOOT对电容CBOOT充电。 然而,当VS由高端的开关拉高至较高电压时,VBs会对此电容器进行充电。此时由于电源浮动,自举二极管处于反向偏置状态;同时低端与VDD被隔离(即低端开关断开且高端开通),如图2所示。(此处省略了对图片的具体描述)
  • 分析.pdf
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    本文档深入探讨了自举电路的工作机制和原理,通过理论与实例结合的方式,详细解析其在电子工程中的应用及其重要性。 自举电路的本质是通过电容的反馈使电路中的电位发生改变,从而减少流过电阻的电流,进而使得电阻两端的有效电压发生变化。 在v=0的情况下,C3上的电压会充电到2CVIR/RC。当R足够大时,C3两端的电压将保持稳定不变。这样,在iv为负值时,T1导通,并且kv从2CCV向更正方向移动至考虑点电位的变化为止。随着K点电位升高,v也随之自动上升。因此,即使输出电压升得较高,也有足够的Bi使T1充分导通。这种工作方式称为自举,即电路的电压被提升。
  • LCD
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    本文章详细解析了段式LCD(液晶显示器)的工作机制和驱动技术,包括其基本结构、显示原理以及常见的驱动方法。适合电子工程爱好者和技术人员阅读学习。 段式LCD是一种特殊的液晶显示技术,在一个显示屏上可以将不同的区域分别设置为不同状态(如开启或关闭),从而实现更加灵活的显示效果。这种特性使得它在一些需要节约能源或者特定信息展示的应用中非常有用,例如计算器、电子钟表和简单的仪表盘等。 段式LCD的工作原理基于液晶材料的独特光学性质,在电场作用下改变光线通过的程度来形成各种字符或图形元素。每个段可以独立控制其显示状态(亮/灭),因此能够以极低的功耗实现复杂的数据显示功能,非常适合于嵌入式系统和便携设备中使用。 这种技术具有成本低廉、体积小以及对比度高且视角宽等特点,在很多需要节约资源的应用场景下都得到了广泛应用。
  • DC/DC
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    本文详细解析了DC/DC自举电容的工作原理,探讨其在电路中的作用及其优化设计方法,旨在为电子工程师提供理论支持与实践指导。 在电源完整性设计中,DC/DC自举电容的工作原理是关键部分之一。这种电容用于提升内部开关节点的电压,从而驱动功率MOSFET的栅极,确保其能够正常工作。通过这种方式,自举电容帮助实现了高效的电源转换和稳定的输出电压。
  • 全桥
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    本文深入解析了全桥电机驱动电路的工作机制和设计要点,帮助读者理解其在各类电机控制应用中的重要性和实现方式。 在电路设计中,全桥的作用至关重要。当桥式整流电路中的四个二极管封装在一起时就构成了全桥电路,而这种结构实际上就是我们常说的H桥电路。本段落将主要介绍H桥电机驱动的工作原理,并从逆时针和顺时针两个方面进行详细分析。 图1展示了一个典型的直流电机控制电路。该名称来源于其形状酷似字母H。四个三极管构成了H的四条垂直腿,而电机则是横跨在中间的部分(请注意:图1及其后续两张图仅是示意图,并非完整的电路图,其中未显示三极管的驱动电路)。 如上所述,H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。
  • NMOS高端
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    NMOS高端驱动自举电路是一种用于提高电力电子设备中MOSFET等开关器件性能的关键技术。该电路通过自举电容实现高压侧栅极驱动信号的有效传输,从而提升系统效率和可靠性,在电源管理、电机控制等领域有广泛应用。 一、电容自举驱动NMOS电路 VCC经过二极管D2、电容C2以及电阻R1到地,因此加载在电容C2两端的电压约为14伏特。 当V1输入高电平时,Q1和Q4导通。此时B通道输出高电平,而Q2截止使得C通道也输出高电平。同时,由于Q3导通导致了D通道输出接近48伏特的电压。考虑到之前提到的C2两端约有14V左右的电压,当Q3开始工作时会将该电压提升至高于电源电压VDD的程度,即大约62V(假设VDD为50V)。这个由电容抬升产生的高电压通过三极管Q4和二极管D1传递到Q3栅级处,从而维持了整个电路的持续导通状态。这里C2的作用是自举提升电压。 当输入信号变为低电平时,则会使得Q1和Q4截止。此时B通道输出低电平而同时开启的是Q2,它为三极管Q3提供了一条栅级放电路径(通过电阻R1)。这会导致在C2负极端的电压被拉向接近0伏特的状态,并最终使D通道也跟着切换至低电平。 二、MOSFET驱动电路 当V1和V2均为5伏时,Q1与Q4导通同时Q2截止。此时电源通过路径D2-Q4-D1-R4为三极管Q3的栅级供电使其开启;与此同时,另外一组开关(即由电阻R6、R7组成的网络)中的两个晶体管(假设是MOSFET Q6和Q7)关闭而第三个开关元件(可能是另一个MOSFET或BJT如图中所示为三极管Q8)则会打开并提供给第五个器件栅级的放电路径,从而使得该节点电压下降导致其关断。 当V1与V2均处于0伏特时的具体工作状态未在上述描述内明确提及。
  • Boost
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    本文详细解析了Boost电路的工作原理,包括其基本结构、运行模式以及电压电流特性等关键概念,适合电子工程爱好者和技术人员阅读。 Boost电路是一种开关直流升压电路,可以产生高于输入电压的输出电压,在电子电路设计中较为常见。本段落旨在为初学者介绍Boost升压电路的工作原理。 首先需要理解的是:电容能够阻碍电压的变化,对高频信号有较好的通过特性,而低频信号则会被阻挡。
  • LED灯
    优质
    本文章详细解析了LED灯驱动电源的工作机制,并提供了实用的电路设计图,帮助读者理解如何为LED提供稳定的电流。 LED(Light Emitting Diode)是一种高效节能的照明设备,在各种室内及室外场景中有广泛应用。由于其工作电压较低,通常需要专门设计的驱动电源来保障稳定与安全运行。 LED驱动电源的主要功能是将电网提供的交流电转换为适合于LED使用的直流电,并能根据需求进行恒流控制以防止过压或欠压导致损坏。 在典型的LED驱动电路中,主要包含以下几个部分: 1. **输入滤波器**:位于电源入口处,用于过滤电网中的噪声和干扰,保护后续组件不受影响。 2. **整流桥**:将交流电转换为脉动直流电。这通常通过使用整流二极管来实现。 3. **功率因数校正(PFC)电路**:提高输入电流的品质因子,并减少谐波成分的影响。这种功能可以通过升压或降压电路完成。 4. **开关变换器**:这是电源的核心部分,常采用Boost、Buck或Buck-Boost等拓扑结构,通过调节MOSFET或IGBT这类元件的工作状态来调整输出电压。 5. **反馈回路**:从LED灯串中取样工作电流,并据此调整控制信号以确保恒定的电流输出。 6. **输出滤波器**:将开关电源产生的高频纹波去除,提供平滑稳定的直流电供LED使用。 7. **保护电路**:包括过压、过温及短路等防护措施,保障设备和灯具的安全。 这些组件通过精心设计相互连接以实现整个系统的功能。例如,在反馈回路中可能采用光耦合器来隔离主电路与控制信号路径,确保其稳定性;同时电源的控制器会监控输出电压与电流,并根据需要调整开关元件的工作状态,从而维持LED灯串内恒定的电流。 了解驱动电源工作原理对于设计高效可靠的照明系统至关重要。实际应用中还需考虑效率、尺寸成本及电磁兼容性等因素进行优化设计,以制造出满足不同需求的产品并保证LED灯具的良好性能和使用寿命。
  • H桥
    优质
    H桥驱动电路是一种用于控制直流电机正反转的电子电路,通过电源、负载(如电动机)以及四个开关器件组成H形结构实现对电流方向的精准切换。 这里详细介绍了电机驱动电路的H桥驱动电路原理及电路图,非常值得学习!
  • UPS
    优质
    本文详细解析了UPS(不间断电源)的工作机制及内部电路设计,并提供了直观的电路图以帮助读者更好地理解其运行原理。 UPS(不间断电源)可以确保在停电情况下计算机系统仍能继续运行一段时间以进行紧急存盘操作,从而避免因断电导致的工作中断或数据丢失问题。当市电供应正常时,UPS会将输入的电力稳压后提供给负载使用,并同时对内部电池充电;而在市电中断的情况下,UPS能够迅速切换至由内置电池供电的状态,确保负载设备继续运行并受到保护免受损害。此外,这种装置通常还具有针对过高或过低电压情况下的防护功能。 本段落将介绍一种实用的UPS电源电路图及其工作原理。