筛选:  空调系统电路毕业论文 电脑电路系统论文 汽车的电路系统论文 汽车电子防盗系统论文 矿业工程论文 南师大论文答辩 超市毕业论文 电力系统技师论文 汽车销售系统论文 电力系统自动化论文

【研究生论文】有关卷烟设备电控系统中二极管的EMI效应(论文材料)

星级: ★★★★★ 期刊: 学报作者:蔡双 蔡敏 马璨 浏览量:5924 论文级别:高评本章主题:电路系统原创论文: 5156论文网时间:2015年9月2日审核稿件编辑:Murphy本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:1902 评论次数: 4691

导读:卷烟设备电控系统中二极管的EMI效应是一篇关于电路系统方面的毕业论文格式模板,适用于本专业专科生和本科生以及硕士研究生在撰写毕业论文时阅读参考借鉴,希望对学生们的论文写作启到帮助。

摘要:卷烟设备电控系统中,二极管普遍存在于各电子元器件中,而二极管在关断时产生一个反向恢复电流,其与电路的寄生电感,寄生电容等分布参数一起谐振导致较大的电流尖峰,电流尖峰对电路的EMI产生很大的影响.本文首先根据二极管的反向恢复特性对其进行了分类,然后重点分析了电流尖峰产生的机理,最后通过仿真与实验论证了反向恢复特性对电流尖峰(即EMI干扰)的影响.

关键词:二极管;反向恢复;电流尖峰;EMI

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2018)33-0206-03

Abstract:Intheelectroniccontrolsystemofcigaretteequipment,diodesarecommonlyusedinelectroniccomponents,theturn-offofdiodeleadingtoareverserecoverycurrent,whichresonateswiththestrayinductorandparasiticcapacitorthatproducingacurrentspikeacrossthepowerdevice。ThisspikecanresultinalargeEMI。Firstly,thediodeclassificationismadeaccordingtothereverserecoverycharacteristic。Then,themechanismofcurrentspikeisanalyzedindetailandatlast,thetheoryisverifiedbythesimulationandexperiment。

Keywords:Diodes;Reverserecovery;Currentspike;EMI

在卷烟设备电控系统中,二极管被广泛应用于各种电子元器件,是基本电子单元.理想的二极管在承受反向电压时二极管截止,不会有反向电流流过.然而,在实际应用中,二极管正向导通时其PN结内的电荷被积累,当二极管承受反向电压时PN结内积累的电荷释放,这样就形成了一个反向恢复电流,这个电流恢复到零点的时间与结电容等因素有关[1][2].反向恢复电流与电路其他的分布参数(如:寄生电感,变压器漏感,寄生电容等)共同作用下将产生较强烈高频振荡,引起较大的电流尖峰,导致对电路的EMI性能产生很大的影响[3][4].

1二极管反向恢复特性与分类

图1给出了二极管反向恢复特性的主要波形示意图,如图1所示,二极管两端加正向电压时,二极管正偏导通,二极管两端承受一个正向电压,PN结电容存储电荷Q(Q=Q1+Q2).在ts时刻,二极管两端加反压uD,在反压的作用下,二极管电流下降,下降到零后,由于PN结存储的电荷Q并不能立即消失,二极管仍具有导电性,并且Q开始释放形成反向电流,反向电流从零增大到iDP,反向电流使Q逐渐消失,然后PN结反向阻断能力慢慢恢复,反向电压慢慢增大到uD.图中trr为反向恢复时间且trr=tr1+tr2,tr2/tr1为软化系数SF,软化系数大表明二极管在关断的过程中反向恢复时间trr短,反之则长.iDP为最大反向恢复电流,uDP为加在二极管上最大反向电压.

根据二极管的反向恢复时间trr,可将二极管分为以下以几类,如表1所示.

2二极管反向恢复电流对电路EMI性能的影响

据研究表明,二极管反向恢复电流会给电路工作会带来一些负面的影响,如与电路的寄生电感,寄生电容一起产生高频振荡,从而引起功率开关管两端产生很高的电流尖峰,产生较大的EMI,另外还会增加额外的功率损耗等等.下面以一个典型的功率管(MOSFET)开通电路来说明二极管反向恢复电流對电路产生的影响.

卷烟设备电控系统中二极管的EMI效应
电路系统毕业论文格式模板

图2为功率MOSFET的开通电路图,图中,Q1为功率MOSFET,Cgs、Cgd、Cds为Q1的寄生电容,D为续流二极管,CD为二极管的寄生电容,Ls为线路寄生电路,ug为功率管Q1的驱动信号,Rg为驱动电阻.假设负载为感性负载,开通过程负载保持不变,其可等效为一个恒流源Io.

在以上基础上,功率MOSFET具体开通过程及二极管反向恢复电流对其影响的波形示意图如图3所示,具体如下所述.

阶段1[t0~t1]:在t0~t1时间段,驱动信号ug为零,功率开关管Q1处于关断状态,二极管D续流导通,负载电流Io流过D.

电路专业研究生论文怎样写
观看次数:3102 点评人数:1562

阶段2[t1~t2]:t1时刻,驱动信号ug突然由低变高,ug通过驱动电阻Rg开始给功率MOSFET的结电容充电,ugs开始逐渐增加,此阶段MOSFET仍然工作在截止区,负载电流Io仍流过二极管D.

由式(4)可知,二极管的反向恢复电荷与流过功率开关管MOSFET的电流尖峰息息相关,Q越大,反向恢复时间越长,电流尖峰越大,反之越小.

此阶段,功率MOSFET的漏源极电压继续谐振下降,当其下降到零后,MOSFET由线性放大区进入电阻区.此后ugs继续上升至Ug,开通过程结束.

从以上开通过程可知,二极管的反向恢复特性与功率管流过的电流尖峰密切相关,二极管PN结在开通过程中积累的电荷Q越大,反向恢复电流越大,导致在功率管上的电流尖峰iLs-peak也越大,从而对电路的EMI干扰越大.因此,为了减小对电路EMI干扰的影响,实际电路应用中,尽量选择开关速度快的二极管,其PN结累积的电荷小,反向恢复时间短,这样在电路上产生的尖峰低,对电路的EMI干扰小.

3仿真及实验论证为了验证二极管反向恢复特性对电路工作的影响,在Saber环境下创建了一个Boost电路仿真模型,电压输入为200VDC,占空比a=0。5,储能电感为1mH,电路工作在电感电流连续模式下,Boost电路如图4所示.根据前面的分析可知,对于不同的二极管的反向恢复特性,其实质可等效为二极管上的PN结累积的反向恢复电荷Q(也可等效为不同二极管的寄生电容CD)下对电路电流尖峰(EMI)的影响.仿真模型中二极管选择型号为RHRP15120(D-1)及RURP1560(D-2)两种二极管,功率管为IRF460.根据厂家的数据手册可知,RHRP15120的Qrr为150nC,RURP1560的Qrr为73nC,仿真结果如图5所示.图5中给出了流过功率管的电流iLs,二极管的电流iD及驱动信号ugs.从图5中可以看出,Qrr越大的二极管反向恢复时间越慢,产生的电流尖峰越大,对电路的EMI干扰越大.

图6(a)与图6(b)分别为两种二极管工作下的实验波形,其中6(a)为RHRP15120工作下的波形图,6(b)为RURP1560对应的波形图.从图中可以看出,其实验结果与仿真结果对应.当Qrr越大时,反向恢复时间越大,电流尖峰也越大,对电路的EMI干扰越大,反之越小.

4结论

本文首先对二极管反向恢复特性进行了简要概述,针对这一特性对电路的影响进行了理论分析,最后给出了仿真与实验论证,理论分析到仿真实验论证均表明:二极管的反向恢复电流会对电路产生较大的负面影响,反向恢复电荷越大,则反向恢复时间就越长,在功率开关管上产生的电流尖峰也越大,对电路的EMI干扰越大,从而会影响到卷烟设备中电控系统的稳定性,引发出故障,使得设备无法正常工作,此外,还会增加设备损耗.因此,合理的选择二极管及有效的抑制其反向恢复电流对一个电路的设计十分重要,合理选择电子元器件对于卷烟设备电控系统的设计是极其重要的.

[ 参考文献 ]

1、巴斯夫推出纺织品免烫解决方案
巴斯夫东南亚有限公司纺织化学品全球业务管理副总裁 Lütfü Okman 表示:“该系统为纺织品带来完善的性能特点,代表了纺织品整理方案的发展方向:既确保了出色的抗皱效果,又实现了甲醛‘零添加

2、强强联合打造时尚会展平台 PH VALUE & PURE SHANGHAI 将于金秋十月在上海华丽绽放
一个全新的、专注于品牌服装服饰贸易的国际展会平台—— P&P 将于10 月20—22 日登陆上海新国际博览中心。P&P并不是简单的1+1 模式,而是发挥双方各自的优势,将新的展会理念和操作模式

3、江苏鑫缘茧丝绸集团获2013 国家科技进步奖二等奖
针对蚕丝脱胶加工中废水COD 高、对环境污染大、丝胶回收难、丝胶蛋白大量流失及丝胶的工业化回收和应用问题。苏州大学、鑫缘茧丝绸集团股份有限公司研究发明了等电点沉淀与超滤及纳滤一体化回收丝胶技术

本篇论文阅读总结:为有关撰写电路系统方向的毕业论文格式模板与课程研究的学生们在完成研究生毕业论文电路论文开题报告范文以及相关论文格式模版起到一定的帮助。

此篇电路系统毕业论文范文免费供广大学者阅读-点击更多766811篇电路系统相关论文开题报告格式范文模版阅读下载
延伸阅读: 自动控制系统论文 关于电力系统的论文 财务系统论文 系统工程论文 毕业论文选题系统 财经论文网站 自动化控制系统论文 汽车销售管理论文 建筑电气照明论文 电力系统论文
劳动法方面的论文题目 研究生论文机械 关于恋母情结的论文 中国贫富差距现状论文 矿井安全论文 社会就业问题论文 先写论文还是先做题目 关于条码的论文 儿童安全问题论文 关于音乐艺术的论文