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2SD315AI集成IGBT驱动电路2SD315AI-33是瑞士CONCEPT公司专为3300V高压IGBT可靠工作和安全运行而设计的驱动模块，它以专用芯片组为基础，外加必需的其他元件组成。
该模块采用脉冲变压器隔离方式，能同时驱动两个IGBT模块，可提供±15V的驱动电压和±15A的峰值电流，具有准确可靠的驱动功能与灵活可调的过流保护功能，同时可对电源电压进行欠压检测，工作频率可达1MHz以上，电气隔离可达到AC 6000V。
现以SCALE系列中的2SD315A IGBT驱动电路为例给出该模块的引脚功能。
下图给出了2SD315A的引脚分布图。
该芯片共有44个引脚，具体功能见下表。
1.引脚功能2SD315A的Rth1、Rth2端为参考电阻端，通过接在该端的参考电阻可确定IGBT的保护关断阈值。
E1、E2端的参考电位，参考电阻必须尽可能地靠近IGBT模块。
当集电极端的电压超过Rth1或Rth2端的电压时，将启动IGBT保护功能。
此时电流源将提供150uA的电流。
参考电阻值可通过下列公式来计算：Rth = Uth/150若Uth为5.85V时，Rth应选择39KΩ。
2.主要参数(1)极限参数2SD315AI-33的极限参数如下：1）供电电压UDD、UDC为16V。
2）逻辑信号输入电平等于UDD。
3）栅极峰值电流Iout = 士18A。
4）内部开关电源输出功率为6W。
5）输入输出隔离电压为AC 6000V，50Hzimin。
6）工作温度为-40℃～85℃。
(2)主要电参数2SD315AI-33的主要电参数有：1）入输出延迟开通时间tpdon = 300ns。
2）关断时间tpdoff = 350ns。
3）短路或欠压保护阻断时间为1s。
4）输出上升时间tr = 160ns5）输出下降时间tf = 130ns6）最大电压上升率为100KV/us3.性能特点2SD315AI-33与其他驱动器相比具有以下几个显著的特点。
高压IGBT模块2SD315AI介绍了一种新型高性能高压集成驱动模块2SD315AI-33的管脚功能和工作原理,同时还给出了该模块与同类产品相比的显著性能特点,介绍了2SD315AI-33在“双-电机”能量互馈式沟通传动实验系统中的应用办法,研究了在实际应用中的注重事项2SD315AI-33是瑞士CONCEPT公司专为3300V高压IGBT的牢靠工作和平安运行而设计的驱动模块,它以专用芯片组为基础,外加必须的其它元件组成该模块采纳脉冲隔离方式,能同时驱动两个IGBT 模块,可提供%26;177;15V的驱动和%26;177;15A的峰值,具有精确牢靠的驱动功能与灵便可调的过流庇护功能,同时可对电源电压举行欠压检测,工作频率可达兆赫兹以上;电气隔离可达到6000VAC1 2SD315AI-33简介1.1 形状及管脚功能图1所示为2SD315AI-33的形状图,该芯片共有44个管脚详细功能如下:1,2脚(VDD):信号电源;3脚(SO1):通道1状态输出;4脚(VL/Reset): 定义规律电平/错误信号复位; 5脚(RC1):通道1死区RC网络;6脚(InB):2/ENABLE;7脚(RC2):通道2死区RC网络;8脚(MOD):模式挑选;9脚(SO2):通道2状态输出;10脚(InA):PWM1/PWM;11,12脚(GND):15V电源地;13~17脚(VDC):DC/DC驱动电源;18~22脚(GND):DC/DC驱动电源地;23脚(Ls2):通道2的状态显示端;24脚(C2):通道2的集电极检测端;25脚(Rth2): 通道2的阈值端;26,27脚(E2):通道2的放射极;28脚(Viso2): 通道2的DC/DC输出侧电源; 29,30脚(COM2):通道2的DC/DC输出侧地; 31,32脚(G2):通道2的栅极;33,34脚(NC):未用;35脚(Ls1):通道1的状态显示端;36脚(C1):通道1的集电极检测端;37脚(Rth1):通道1的阈值电阻端;38,39脚(E1):通道1的放射极;40脚(Viso1):通道1的DC/DC输出侧电源; 41,42脚(COM1):通道1的DC/DC输出侧地; 43,44脚(G1):通道1的栅极1.2 主要参数2SD315AI-33的极限参数如下?●供电电压VDD和VDC:16V;●规律信号输入电平:VDD;●门极峰值电流Iout:%26;177;18A;●内部输出功率:6W;●输入输出隔离电压:6000VAC 50Hz/min ;●工作温度:-40~85℃;下面是2SD315AI-33的主要电参数●输入输出延迟开通时光tpd on :300ns;●关断时光tpd(off):350ns;●短路或欠压庇护阻断时光:1s;●输出升高时光tr(out):160ns;●输出下降时光tf(out):130ns;●最大电压升高率:100kV/μs2 工作原理及性能特点2.1 工作原理图2为2SD315AI-33的功能框图它主要由DC/DC转换输入处理电路驱动输出及规律庇护电路组成DC/DC转换电路的功能是将输入部分与工作部分举行隔离而其输入处理电路由LDI001及其外围电路组成因为控制电路产生的PWM信号不能挺直通过脉冲变压器,尤其是当脉冲信号的频率和占空比变幻较大时,尤为困难 LDI001就是特地为此而设计的,此专用集成芯片的功能主要是对输入的PWM信号举行编码,以使之可通过脉冲变压器举行传输因为该器件内部带有施密特触发器,因此对输入端信号无特别的边沿陡度要求,并能提供准静态的状态信号反馈将其设计为集电极开路方式,可以适应任何电平规律,并可挺直产生死区时光以上优点使得接口既易用又灵便,从而省去了其它专用电路所必须的许多外围器件驱动输出及规律庇护电路的核心芯片是IGD001 它将变压器接口过流短路庇护阻断规律生成反馈状态记录供电监视和输出阶段识别等功能都已集成在一起每个IGD用于一个通道,其详细功能是对脉冲变压器传来的PWM信号举行解码,对PWM信号举行功率放大,对IGBT的短路过流及电源的欠压检测庇护,并向LDI反馈状态,以产生短路庇护的响应时光和阻断时光等2.2 性能特点2SD315AI-33与其它驱动器相比具有以下几个显著的特点:(1)可灵便定义规律电平;(2)可自由挑选工作模式;(3)具有短路和过流庇护功能;(4)具有欠压监测功能;(5)可动态设定短路庇护阈值3 2SD315AI-33在实际中的应用3.1 应用实例笔者所在试验室中正在设计的“双逆变器-电机”能量互馈式沟通传动实验系统因为采纳专为电力机车所设计的300kW异步电机,故逆变器和变流器的主开关器件选用的是EUPEC公司的高压IGBT 模块FZ1200R33KF1 该器件的电压等级为3300V,电流等级为1200A 按照FZ1200R33KF1对驱动庇护电路的要求以及2SD315AI-33驱动模块的性能特点,笔者设计了IGBT的驱动庇护电路,详细3所示该电路由输入庇护电源庇护上电复位死区时光设定及与IGBT的接口电路几部分组成,该电路工作于半桥模式以下分离予以介绍:输入庇护:通常驱动板通过引线与控制电路相连,因此,应对驱动电路的输入InputA和InputB赋予适当地庇护,以便在掉电或输入信号呈高阻时,输入端能够通过电阻Rx1接地 Cx1的作用是抑制输入端浮现的短脉冲或有害的尖峰脉冲该电路会产生大约1μs的信号延迟电源庇护:在一定的状况下,假如驱动器外部发生短路(如IGBT毁坏或短路),则驱动模块内部的DC/DC变换器可能会导致电源线短路故设计时在VDD端增强了一个熔断器,以保证在浮现故障时电路板不致毁坏图中的16V稳压管Z2用于过压庇护上电复位:因为上电后的错误信息总是保存在驱动模块的错误寄存器中,因此在驱动电路与控制电路分别的状况下,可通过图3衔接于VL/Reset的上电复位电路举行复位该电路同时还有欠压庇护功能VDD>12.7V时,Z1反向击穿,Q1导通,Q2截止,VL为高电平,驱动器开通;而当VDD。
第四届上海青少年人工智能创新大赛赛题AI创意设计（高中组）模拟题01姓名：___________ 学校：______________ 参赛编号：_______________任务分共计100分，完成后请尽快上交作品。
作品完成时间将计入最终得分。
客观选择题：（共40分）1.以ArduinoUNO开发板制作的实物作品，可以将许用电压范围内的锂电池通过扩展板上的_____和GND引脚为作品进行外部供电。
a． 3.3Vb．Vinc．Dind．Ain2.使用IO扩展板可以快速完成扩展设备的线路连接，下列哪些接口是器材中的IO扩展板所不包含的。
a．IIC接口b．SD卡模块插座c．RS485接口d．模拟引脚接口3.在使用I2C接口设备前，需要初始化设备地址码，器材清单中的下列各设备，需要进行地址码设置的是_____。
a．红外避障传感器b．IO扩展板c．LCD1602显示屏d．模拟光线传感器4.某设备中使用了ArduinoUno功能模块中的系统运行时间指令，进行开机时长计算，如果计时单位为秒，那么需要将这条指令____。
a．除1000之后输出b．直接输出c．除1000并向上取整后输出d．除1000并向下取整后输出5.ArduinoUNO开发板中含有6组PWM（脉冲宽度调制）输出引脚，相较其他数字引脚，含有PWM输出功能的引脚另外可以进行____的编程功能用法。
a．模拟输出b．模拟输入c．数字输出d．数字写入6.某一作品中使用了模拟光线传感器进行环境明暗的测量，并将读数的最大范围以百分比的方式进行换算，那么当作品显示亮度:33%的时候，传感器在ArduinoUNO主控板中的读数将最接近_____。
a．204b．337c．20d．100%7.ArduinoUNO开发板拥有多种可选择的供电方式，下列方法中无法为开发板正常供电的是____。
a．USB接口连接电脑b．DC插头连接7.2V锂电池c．USB接口连接5V适配器d．3.3V引脚连接3.3V适配器8.IO扩展板中部可以直插Xbee封装的蓝牙模块、WIFI模块等扩展设备。
基于FPGA的自动测试平台——模拟信号采集系统摘要：随着电子测试设备事业部的快速发展，不论是项目的数量，还是项目的复杂程度，都有较大的提高。
但是由于缺少对项目的总体规划，对电路的模块化设计考虑不足，项目与项目之间的通用性较差，导致相同或类似的电路模块在不同的项目中，重复设计，重复加工和重复调试，在人员、工期、成本方面都造成浪费。
为了改变目前现状，引入平台设计思想，开发一款基于FPGA技术的通用模拟采集系统。
关键词：FPGA、Cortex-M3处理器、CAN总线、时分多路复用。
1 引言由金属导线、电气以及电子部件组成的导电回路，称为电路。
电子测试（电路测试）是通过测量电路重要节点的电压和电流，对电路的功能、性能和参数等方面进行分析，从而判断电路是否满足要求。
因此，电子测试的关键是得到重要节点准确的电压和电流，所以，在电子测试系统中，模拟量检测是系统关键技术。
随着数字电子技术的快速发展，数字电子技术已经在多种领域被广泛应用，与模拟电子技术相比数字信号的可靠性高，易于使用计算机进行分析、处理和存储。
目前，电子测试系统中的模拟量检测都要转为数字量后，再由计算机进行分析、处理和存储。
因此，模拟量转换为数字量的可靠性和准确性，直接影响到电子测试系统的可靠性和准确性。
本文介绍一项基于FPGA通用模拟采集系统的设计。
2 概述模拟采集系统采用平台设计思想，系统由多个相同的模拟采集模块组成。
根据实际项目所需采集系统的大小，可以添加或删减模拟采集模块的数量。
模拟采集模块中设计有物理地址配置接口，用于在同一测试系统中，区分硬件相同的采集模块。
在搭建测试系统时，首先要设置采集模块的物理地址，并且地址不能重复。
测试系统中的模拟采集模块，通过CAN总线与控制计算机相连。
基于采集模块的测试系统拓扑结构，如图1所示：图1 模拟采集系统拓扑结构图3 主要功能与技术指标3.1 模拟采集模块主要功能a、模拟采集模块物理地址可设置；b、具有自校准功能；c、具有自动档位切换和手动档位切换；d、具有信号分析能力；e、具有CAN总线接口；f、具有RS23调试接口；g、模拟采集模块状态显示功能；h、过温报警；3.2 模拟采集模块主要技术指标a、采集系统最多可连接模块数量：≥99个；b、模拟采集模块采集通道：≥20路；c、模拟通道输入范围：≥+36V；d、电压分辨率：≤1mV；e、电压采集精度：≤2mV（-1V≤输入电压范围≤1V）或≤0.2%；f、线性度优于：0.1%；g、单通道最快采样率：≥50k/s；h、模拟采集通道带宽：≥100KHz；i、数据缓存：≥32Mbit。
