基于IGBT功率模块的三相逆变桥设计与优化方法研究

发布时间：2024-07-03 00:04

　　随着经济发展和社会进步,全球汽车数量稳步增加,然而燃油车的大量使用加剧了能源短缺与环境污染问题。电动汽车的应用可有效缓解这一难题。现阶段电动汽车相比燃油车的能量密度低,电池组和电驱动系统一般占整车质量的40%以上,要实现电动汽车轻量化,提高其功率密度的重要性不言而喻。三相逆变桥及其驱动系统是电机控制器的功率变换核心部件。功率模块形式逆变桥因组装技术工艺要求低、使用方便、安全可靠等优点而得到广泛应用,但由于功率模块尺寸外形已定,提高功率变换核心部件的功率密度需要从优化驱动系统、提高空间利用率及节省散热空间等方面入手。因此,本文以基于功率模块的三相逆变桥及其驱动系统为研究对象,提出一种三相逆变桥及其驱动系统的设计方案,将功率模块的散热器及驱动系统散热器进行集成设计。模块损耗的准确计算是散热设计的基础,基于此,本文首先基于功率模块的参数和运行工况,对模块损耗进行详细的计算,为选取器件和后续设计提供依据。其次,针对驱动系统中的辅助供电单元展开了优化设计,设计了辐助供电单元分体式结构,实现了良好散热并提高了空间与部件利用率。最后对功率模块、驱动系统及其集成散热系统进行了重新布局,并利用热仿真软件...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4-1分体式结构各部分位置

图4-1分体式结构各部分位置热系统建模用热仿真软件对系统各部分结构建模，并按照上节规划的位置进行组装热仿真软件介绍设计的核心是利用热仿真软件对控制器装置的热损耗进行模拟计算[59-6热仿真软件是FLOTHERM，其界面如图4-2（a）所示。FLOTHERM是ERICS....

图4-7凸台形式

水面到翅片还有段距离，因此在IGBT下方的散热板设计凸台结构，抬高水面，加强散热效果。图4-7是设计的几种凸台形式。

图4-9装置仿真结果

图4-9装置仿真结果4-9所示，IGBT温度为148℃，反并联二极管.3小节里计算的温度做对比，IGBT温度计算低3.8度，计算与仿真结果比较致，计算的的最高温度。理设计，是控制器安全可靠运行的保障。本章辅助供电单元分体式的设计，设计了系统整体对系统结构建....

本文编号：4000217