基于光纖通信與電源供電的IGBT光驅動技術研究.pdf

1、隨著電力電子技術逐漸向大功率、低損耗、高集成方向發(fā)展，作為功率半導體器件新一代最具典型代表的IGBT，由于其綜合了MOSFET和GTR兩種器件的性能而具有輸入電阻大、導通損耗低、承受耐高壓高、開關頻率高且開關速度快等特點，被廣泛應用于各種變流系統(tǒng)。而IGBT驅動電路作為IGBT應用的關鍵技術之一，其性能的好壞直接決定IGBT及其整個裝置系統(tǒng)能否安全可靠的工作，因此設計一款集成度高、適用性強且性能良好的IGBT驅動器具有重要意義。

2、　　論文對IGBT基本結構、工作機理及驅動要求和驅動電路的發(fā)展現狀、應用領域及性能要求進行詳細的闡述和分析，并結合光纖通信的優(yōu)點、光纖通信系統(tǒng)的基本結構和光電器件中LED、光電池等發(fā)光器件和受光器件的工作機理及應用，提出一種IGBT驅動與光纖通信、光電器件應用相結合的IGBT光驅動技術。針對IGBT光驅動技術的應用，論文設計一種采用FPGA作為控制中心集光發(fā)射器、光纖線路、光接收器、獨立供電模塊為一體的基于光纖通信與電源供電的IGBT光

3、驅動器。
　　設計的IGBT光驅動器包括FPGA指令控制模塊、光發(fā)射器模塊、光接收器模塊和光纖線路， FPGA控制模塊作為脈沖指令控制端，采用 EP1C系列的EP1C3T144C8為控制中心，以48MHz時鐘控制，并設有復位電路、FLASH配置電路、串行配置下載接口等基本外圍模塊電路；光發(fā)射器作為信號調制與驅動模塊，采用基于 BJT的共集電極基本放大電路作為信號調制與驅動電路，采用大功率白色LED作為發(fā)射光源，實現電信號和電能到光

4、信號和光能的轉換；光接收器作為集信號解調、電源供電、IGBT驅動為一體的接收模塊，采用硫化鎘光電池為光能接收的供電模塊，采用Pt19-21C光電管為光信號解調器，通過電壓放大、電平轉移、脈沖變換后輸出，實現脈沖高電平上升沿驅動 IGBT導通和負脈沖驅動IGBT關斷；光纖線路作為光信號與光能的光波傳輸介質，一端連接光發(fā)射器、另一端連接光接收器。
　　本論文使用 proteus、saber、quartusII等工具對控制模塊、光發(fā)射器