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t 的过流保护 igbt 的过流保护就是当上、下桥臂直通时，电源电压几乎全加在了开关管两端，此时 将产生很大的短路电流，igbt 饱和压降越小，其电流就会越大，从而损坏器件。当器件发 生过流时，将短路电流及其关断时的i-v 运行轨迹限制在igbt 的短路安全工作区[5] ，用在 损坏器件之前，将igbt 关断来避免开关管的损坏。 三 igbt 的驱动和过流保护电路分析 根据以上的分析，本设计提出了一个具有过流保护功能的光耦隔离的igbt 驱动电路， 如图2。 图2 中，高速光耦6n137 实现输入输出信号的电气隔离，能够达到很好的电气隔离， 适合高频应用场合。驱动主电路采用推挽输出方式，有效地降低了驱动电路的输出阻抗，提高了驱动能力，使之适合于大功率igbt 的驱动，过流保护电路运用退集电极饱和原理， 图2 igbt 驱动和过流保护电路 在发生过流时及时的关断igbt，其中v1,v3,v4 构成驱动脉冲放大电路，v1 和r5 构成一个 射极跟随器，该射极跟随器提供了一个快速的电流源，减少了功率管的开通和关断时间。 利用集电极退饱和原理，d1、r6、r7 和v2 构
的can节点。就这样底层和中间层进行了数据信息的交流。底层的can节点也可以接受can总管节点发来的信息,通过输出信号通道把命令传给相应的接口电路、伺服系统,以便对数控设备进行控制。 3 基于dsp的can测控仪的设计与开发 本文选用的微处理器是由ti公司生产的tms320lf2407。基于dsp的can测控仪的系统原理框图如图2所示: 图2 基于dsp的can测控仪的系统原理框图 dsp用的cpu用ti公司的2000系列的tms320lf2407实现,光电隔离用6n137实现,can驱动器用pca820c250实现。因为tms320lf2407自带有can控制器,所以这里就不用加控制器。 3.1测控模块硬件设计 智能结点包括信号采集、信号处理及信号传输三大部分,根据所选用的微处理芯片所带的外围接口的不同,整个智能结点的结构有所不同。本系统所选用的tms320lf2407带有丰富的外围接口,所以整个智能结点结构简洁,系统的可靠性极强。以tms320lf2407为核心的智能结点电路包括以下部分:电源电路、时钟复位电路、can总线接口电路、信号调理部分及外
进程： 此脉冲宽度即为信号在线缆中的传播时间。 3．1．3 脉冲发射接收模块 图3为脉冲发射接收框图。为防止因信号损耗过大导致回波幅值较小不易辨别，将 fpga产生的脉冲通过放大电路放大到+50 v；为避免因测试点阻抗不平衡导致发射脉冲幅度减小，在放大电路与线缆之间加入高频脉冲隔离器，使电路与线缆更好耦合。信号放大电路与fpga之间加入光电隔离，防止相互干扰，同时对fpga起到电气隔离保护作用。在遇到断点后，脉冲原路返回，经耦合电路后再经放大处理，由光电耦合器6n137产生下降沿，传输至fpga。该脉冲发射放大电路由高速光电耦合器6n137与小功率高速开关管3dk91c及升压电源器件构成。图4为脉冲发射放大电路。 当6n137同的信号输入端(引脚2)为高电平时，发光二极管点亮，反向偏置的光敏管导通，经电流电压转换送到与门，与门的引脚7为使能端，高电平有效。此时内部晶体管导通，输出引脚6为低电平，反之则为高电平。输出端产生脉冲后经高速开关管vq(3dk91c)，基极为高电平，开关管导通，集电极为低电平；反之则为+50 v。+50 v由升压电源器件产
pu的负担，增强了可靠性。 3 系统的硬件设计 系统的硬件根据功能可分为三大部分，一是can总线接口电路，完成can总线的数据收发与控制;二是profibus-dp总线接口电路，完成profibus总线数据的收发与控制;三是双口ram接口电路，用来完成两种总线数据的交换。 3.1 can总线接口硬件结构 can总线接口的整体硬件结构如图1。电路主要由四部分所构成，微控制器89c52（1），独立can通信控制器sja1000，can总线收发器82c250和高速光电耦合器6n137。 89c52（1）负责sja1000 的初始化，通过控制sja1000 实现数据的接收和发送等通信任务，同时还负责与profibus总线接口侧的的数据交换，选择89c52（1）作为cpu的主要是因为它不仅与can控制芯片sja1000兼容，而且内部集成8k flash ram，可以满足系统的存储要求，不需要再外扩程序存储器。 sja1000为can总线控制器。它是一种独立can 控制器，是philips公司的ca82c200 can控制器的替代产品，它在软件和
极电流具有特征尾流波形，集电极电流引起以下问题：功耗升高；交叉导通问题，特别是在使用续流二极管的设备上，问题更加明显。 鉴于尾流与少子的重组有关，尾流的电流值应与芯片的温度、ic 和vce密切相关的空穴移动性有密切的关系。因此，根据所达到的温度，降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的 3 igbt的驱动和过流保护电路分析 根据以上的分析。本设计提出了一个具有过流保护功能的光耦隔离的igbt驱动电路，如图2。 图2 igbt驱动和过流保护电路 图2中，高速光耦6n137实现输入输出信号的电气隔离，能够达到很好的电气隔离，适合高频应用场合。驱动主电路采用推挽输出方式，有效地降低了驱动电路的输出阻抗，提高了驱动能力，使之适合于大功率igbt的驱动，过流保护电路运用退集电极饱和原理，在发生过流时及时的关断igbt，其中v1.v3.v4构成驱动脉冲放大电路。v1和r5构成一个射极跟随器，该射极跟随器提供了一个快速的电流源，减少了功率管的开通和关断时间。利用集电极退饱和原理，d1、r6、r7和v2构成短路信号检测电路。其中d1采用快速恢复二极管，为了防止igbt关断时其
6n137价格分析 6n137是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长algaas led和一个集成检测器组成，应用于高速数字开关，马达控制系统和a/d转换等。该型号最近的报价集中在1.2元-2.5元之间。 6n137基本参数 厂商：fsc 类别：高速光耦合器 通道数：1 隔离电压：2500v ac 输出类型：逻辑门电路 输入电流：5ma 输出电压；7v 封装类型：dip 针脚数：8 svhc（高度关注物质）：cobalt dichloride（18-jun-2010） 传输延时，低至高：45ns 传输延时，高至低：45ns 光电耦合器类型：逻辑门电路输出 共模抑制（cmr）：10000v/μs 器件数：single 器件标记：6n137 工作温度范围：-40°c ~ 85°c 波特率，比特/秒：10mbps 输出使能：是 输出电压最大：7v svhc（高度关注物质）（附加）：bis（2-ethyl（hexyl）phthalate）（d
立can总线控制器，通常位于微处理器mcs51系列单片机和can总线接口器件pc82c250之间，具有can通信协议所要求的全部特性。其接口电路如图2所示。 pca82c250是philips公司的can控制器和物理总线之间接口，可提供对总线的差动发送和接收能力，支持多达110个节点相连接。它具有三种不同的工作方式：高速、备用和斜率控制，一般采用斜率控制方式。 为了进一步提高系统的抗干扰性，在控制器sja1000和收发器pca82c250之间增加了由高速隔离器件6n137构成的隔离电路。 can总线两端的两只124ω的电阻对于匹配总线阻抗具有相当重要的作用。若忽略不计。会使数据通信的抗干扰性及可靠性大大降低。甚至无法通信。由于can总线利用双绞线进行数据传输，也受外界干扰。因此可充分利用接收器的高共模抑制性能提高通信的抗干扰性，但必须在双绞线两端连接匹配电阻来消除长距离线反射所引起的干扰。匹配电阻r与双绞线特性阻抗z的关系为： r=z／2 (1) 综合保护器中双绞线特性阻抗为248ω左右，所以r为124ω。 pca82c2
馈在+24v输入上。 上面只是理论分析的最坏情况，实际应用中，滤波电容等器件的非理想性、pcb布线等等，将使得电源纹波更大，adc采样结果不稳定。有的微功率型隔离dc/dc，或者如电荷泵器件，只有开关管的周期性开关动作，而没有上述采样、反馈电路，输出更容易受到负载不稳定的影响，使得adc采样结果更不稳定。 比较好的解决办法 1. 设法降低开关电源的负载变化，因为虽然目前开关电源的工作频率已到几百khz以上，但开关电源的负载响应时间仍至少要几个μs，低于目前大多adc采样的速度。比如采用光耦6n137就比6n136好，因为6n137只是静态电流比较大，而它需要的二极管导通电流小，使得电源的负载变化不会很大。或者不把模拟+5v电源接到小功率的开关电源输出上，而接到其它功率比较大的开关电源输出上，避免开关电源输出受到负载变动的影响。同样一个值得注意的问题是，不要使用adc芯片的ready、dout、din等引脚直接驱动光耦，最好通过光耦驱动电路，使得模拟和数字电源得到很好地相互隔离，避免在光耦开关时，有大的电流越过adc芯片。 2. 开关电源后加ldo等输出电压纹波小的器件，再供给信号调理电路
等幅脉冲波形，出口为系统的输出端，这样，经过一系列的中间环节，便可将pwm脉冲波转化为交流正弦波形，从而实现正弦波的输出，其原理框图如图2所示。 图2中的缓冲电路的作用是对pwm口输出的数字量进行缓冲，并将电压拉高到5v左右，以供后级模拟电路滤波使用。这一部分电路由两个芯片组成。一片用三态缓冲器，由于pwm口的输出为3.3v的ttl电平，这样，在设计时就应当选用输入具有5v的ttl输入，cmos输出电平的转换芯片（如ti公司的74hct04）；另一片则可选用toshiba公司出品的光电耦合器6n137；输出端连接的5v精密稳压电源可选用burr-brown公司生产的ref02型精密稳压电源，以输出标准的5v电压。 系统中的减法电路的主要作用是把0-10v直流脉动信号的转换成-5～+5v的正弦交流信号，并使其电压增益为1。设计使可利用差分式电路来实现其功能，为了简化电路，可以选用较为常用的ad公司的ad524，并将ad524接成电压跟随器的形式，同时适当的选取电阻以满足要求，此外，为了使产生的正弦波信号具有2-5ma的驱动能力，可选用ad624来构成末级的信号放大电路。ad624是高精度低噪声
btl本系统中，smod=0，波行率btl=1200，晶振fosc=6mhz，所以初值x=f3h。2.3 at89c51与数字电台的硬件连接at89c51与数字电台的硬件连接如图3所示。 系统采用异步串行通信方式传输测量数据。利用单片机串口与数字电台rs232数据口相连。电台常态为收状态（ppt=0，收状态；ppt=1，发状态），单片机p3.5脚输出高电平。单片机使用ttl电平，电台使用rs232电平，由 max232完成ttl电平与rs232电平之间的转换。3片光电耦合器6n137实现单片机与电台之间的电源隔离，增强系统抗干扰性能。单片机通过带控制端的三态缓冲门74hc125、非门74hc14控制电台的收发转换，以及指令的接收和数据发送。接收时，p3.5=1,c2=1，74hc125b截止；p3.5经74hc14反相、光电隔离，使电台ppt脚为低电平，将其置为接收状态；同时c1=0，74hc125a导通，接收的指令由电台的rxd端输入，经max232电平变换、光电隔离、74hc125a缓冲门，送入单片机rxd脚。发射时，p3.5=0，经74hc14反相、光电隔离，使电台p
图中f040的can信号接收引脚rx和发送引脚tx并不直接连接到tja1050t的rxd和txd端，而是经由高速光耦6n137进行连接，这样做的目的是为了实现can总线各节点的电气隔离。为了实现真正意义上完全的电气隔离，光耦部分的va和vb必须通过dc-dc模块或者是带有多个隔离输出的开关电源模块进行隔离。为防止过流冲击，tja1050t的canh和canl引脚各通过一个5ω的电阻连接到总线上。并在canh和canl脚与地之间并联2个30p电容，用于滤除总线上高频干扰。而防雷击管d1和d2可以起到发生瞬变干扰时的保护作用。 tja1050t的8脚连接到f040一个端口用于模式选择，tja1050t有两种工作模式用于选择，高速模式和静音模式。tja1050t正常工作在高速模式，而在静音模式下，tja1050t的发送器被禁能，执行只听功能，可用于防止由于can控制器失控而造成的网络阻塞。 can总线通信硬件原理图如图所示。 来源:qick
can通信接口电路如图所示，主要由微控制器，光电隔离电路，can收发器等三部分组成。微控制器采用p87c591单片机，该芯片的can模块与外部的can单元通信主要由单片机的canrx（接收）和cantx（发送）两个引脚来完成。为了增强can总线接点的抗干扰能力，在p87c591和can收发器82c250之间，采用了光电隔离芯片6n137，该芯片的输入、输出供电电压均为5v。can收发器82c250是驱动p87c591的can控制器与物理总线间的接口，其工作电压也为5v，它可以提供对总线的差动发送能力和对can控制器的接收功能。电阻r10作为can总线终端的匹配电阻，选用典型值为 。 图中的c7，c8，c9均为芯片的去耦电容，大小为0.1uf；r5，r6，r7，r8均为限流电阻，大小为 ；82c250的复位端rs通过电阻r9接至地端。 can通信接口电路 来源:安答
选用philips公司的sja1000作为can控制器，采用pca82c250作为can收发器，并在can控制器与收发器之间使用6n137进行光电隔离，以增强抗干扰能力。将mode引脚接高电平即sja1000工作在intel模式，引脚与复位芯片max706t的reset引脚相连，进行全局复位。在fpga与sja1000连接时需要使用741v164245电平转换器完成can总线5 v ttl电平向3．3 v fpga i／o电平的转换。另外，sja1000的rx1引脚与pca-82c 250的vref引脚相连，使用输入比较器旁路功能，可减少内部延时，增加正常通信的总线长度。具体的接口电路如图所示。 sja1000接口电路图 来源:zhen001
使用多种物理介质，例如双绞线和光纤等。该设计方案采用双绞线。信号以差分电压传送，2条信号线为can_h和can_l，静态时为2.5v，此时状态表示逻辑"1"，也叫做"隐性"。can_h比can_l高，表示逻辑"0"，称为"显性"，此时can_h＝3.5v，can_l＝1.5v。tja1050型can总线收发器是can协议控制器和物理总线之间的接口，can总线上二端节点须加60ω电阻器和47nf电容器将信号吸收，以避免信号反射。为了增强can总线节点的抗干扰能力，sja1000的tx1与rx1通过6n137型高速光耦后与tja1050相连。这样就很好地实现了总线上各can节点间的电气隔离。其中，光耦部分电路的2个电源vcc和v_can必须完全隔离，否则采用光耦就是失去了意义。电源的完全隔离可采用小功率电源隔离模块和通过带多个5v隔离输出的开关电源模块实现。 来源:柒色７
参数和电特性，我们采用四个相同的n沟道irfp250功率管来构成h桥电路。 fet基极驱动电路选用mosfet专用栅极集成电路ir2109作为核心模块，该芯片是一种单通道、栅极驱动、高压高速功率器件，采用高度集成的电平转换技术，大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求，上管采用外部自举电容上电，使驱动电源数目大大减少，控制了电路板的体积，降低了成本，提高了系统可靠性。 驱动电路如图所示，两个ir2109的in端为驱动h桥同臂上下两个功率管的信号脉冲输入端，分别通过具有高速性能的6n137光电耦合器接至pic16f877单片机的两个pwm脉冲输出端口；两个sd端分别与单片机的一个i/o口相连，控制电机停车操作；每个芯片的ho和lo端分别与同桥臂的功率管相连，控制电机转速；vb端通过自举二极管uf1005与+12v电源相连，为了阻断特殊电路中所承受的全部电压，此处选用具有超快恢复特性的二极管uf1005。 来源:柒色７
、要进行发送信号的控制器，是dsp 2812，要将2812产生的三点三伏信号（是频率为4k的脉冲）传送到3米左右的接收装置（接收装置就一个）。三、发送方和接收方都用了芯片max490e。由于我是在公司上班，根本没机会把我的设计贴图出来，所以只能口叙一下了。我是如下设计的。1，dsp2812产生的三点三伏信号，用电平转换芯片74alvc164245转换成五伏。（本来想直接用dsp的io口去驱动隔离光藕，但是由于dsp的io口只能驱动4ma的电流，所以放弃）2，74alvc164245的五伏信号驱动6n137，当然6n137的供电电源个地跟max490e的是一样的。3，从6n137出来的信号再经过一个缓冲器74hc14，这是因为我经过向大家请教后，知道了max490e之前加缓冲器好点。4、从缓冲器74hc14出来的信号就直接连到max490e的tx管脚，开始发送。补充：一、74alvc164245的五伏供电电源和地跟max490e的供电电源和地都是独立的。二、6n137、74hc14、发送方和接收方的max490e都用了同样的供电电源和地。下面我很想再继续问几个对我来说很重要的几个问题：1、我这样的
详细说明一下~ 目前在改造一台集线器，之前的集线器也是电流环，光耦隔离方式的，波特率是9600，用的是6n137型号的光耦！ 由于原来的电流环是四线制，即tx,rx,vcc,gnd! 可是现在要求是三线制，即tx,rx,gnd！所以6n137不能再用，因为6n137需要一个稳定的vcc 所以我现在寻找一款可以支持9600波特率的光耦！并且还要是无源的，所以四角的基本上不行了~~ 我总来这里，哈，大部分都是潜水，今天有点麻烦，希望大家多多帮忙~
光电隔离开关6n137如何与单片机连接我在使用6n137的时候,不知道它与89c51单片机如何连接,6n137在电路中是如何抗噪声的,为什么要使用它,不使用行吗?
可能是我的6n137没接正确我怎么切不上去图，可能是我的6n137没接正确。我看的那个原理图是用ps2501接的，可能是我的6n137电源没接好！朋友们帮忙说一下接法了－－谢谢！！！
0 μa 2 驱动芯片应用与改进图2为ixdn404组成的igbt实用驱动与保护电路，该电路可驱动1200v/100a的igbt，驱动电路信号延迟时间不超过150ns，所以开关频率图2由ixdn404组成的igbt保护与驱动电路图1ixdn404电路原理图可以高达100khz。可应用于dsp控制的高频开关电源、逆变器、变频器等功率电路中。根据ixys公司的使用手册，ixdn404仅能提供0～＋vcc的驱动脉冲。我们在此基础上，增加5.1v稳压二极管z3以实现－5v偏置电压；由稳压管电压为光耦6n137和反相器cd4069供电，节省了一路驱动电源；增加降栅压及慢关断保护电路，实现igbt的保护功能；降栅压及慢关断电路是通过控制ixdn404供电电压vcc来实现的，明显不同于其它保护电路的前级降压控制方式。下面介绍其工作原理。2.1 正常开通过程当控制信号为高电平时，快速光耦6n137导通，经过一级反相，输入ixdn404，输出＋15v脉冲，igbt正常导通。同时，由于光耦输出为反相，v4截止，v5导通，c1由电源充电，c1电压不会超过9v，这是因为igbt正常导通时vces不高于3v，二极管d
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