基于IGBT的固態(tài)脈沖調(diào)制器設(shè)計(jì)
根據(jù)調(diào)制器的要求,由單片機(jī)輸出一定重復(fù)頻率的觸發(fā)脈沖經(jīng)接口保護(hù)電路轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)IGBT的柵極。IGBT在柵極有驅(qū)動(dòng)時(shí)接通,無驅(qū)動(dòng)時(shí)關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)了可控的開關(guān)功能。IGBT的動(dòng)態(tài)開關(guān)曲線如圖5所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/178626.htm
根據(jù)圖4所示IGBT參數(shù)可知,在VOC=600V、VGE=±15V、RG=2.4 Ω、TC=25℃、IC=400 A時(shí),ton=0.25μs,toff=0.7μs。從圖5的UCE-t曲線圖看,IGBT的開關(guān)曲線比氫閘流管的開關(guān)曲線更好,更適合于作為脈沖調(diào)制器的開關(guān)管使用。
由于單片機(jī)的采用,就可以使調(diào)制器的保護(hù)采用軟件保護(hù),這在減少調(diào)制器的體積與重量方面可以做出重大貢獻(xiàn)。
單個(gè)固態(tài)調(diào)制器的制造成本比氫閘流管調(diào)制器稍高,但是其使用壽命長,也就是說性價(jià)比高,況且在性能、構(gòu)造、可維性及可靠性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于氫閘流管調(diào)制器。
4 仿真過程及結(jié)果
仿真軟件使用流行的SIMNLINK。
設(shè)觸發(fā)脈沖周期為2 ms,脈沖寬度為2μs,如圖6中的第一示波器(圖的下部),仿真線前端的波形如圖6中的第二示波器(圖的上部)。由第二示波器可見,當(dāng)觸發(fā)脈沖到來時(shí),即IGBT網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)通時(shí),仿真線迅速放電,放電速率為5 000 V/6μs(即從滿電壓5 000 V至放電完成時(shí)間約為6μs),并且無反沖。當(dāng)觸發(fā)脈沖過去時(shí),即IGBT網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí),仿真線迅速充電,放電速率為5 000 V/3μs(即從充電開始至滿電壓5 000 V的時(shí)間約為3μs),并且無反沖。
由此可見,由IGBT網(wǎng)絡(luò)替代的脈沖開關(guān),完全能滿足脈沖調(diào)制器的要求,其指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了氫閘流管脈沖調(diào)制器。
5 結(jié)論
器件固態(tài)化是系統(tǒng)發(fā)展的趨勢,固態(tài)脈沖調(diào)制器正是在這一趨勢的啟發(fā)下提出來的。所設(shè)計(jì)的固態(tài)脈沖調(diào)制器具有結(jié)構(gòu)簡單、性價(jià)比高的特點(diǎn),可以快速、方便地對(duì)現(xiàn)有雷達(dá)的脈沖調(diào)制器進(jìn)行改裝。改裝成本低、周期短,具有很高的實(shí)用價(jià)值。
磁控管相關(guān)文章:磁控管原理
評(píng)論