高压IGBT模块动态特性测试与建模

发布时间：2017-09-22 05:01

  本文关键词：高压IGBT模块动态特性测试与建模

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【摘要】：随着电力电子技术的快速发展和直流输电电压等级的越来越高,高压IGBT模块的应用越来越广泛。特别是应用于高压大功率换流器中。因此对高压IGBT模块特性的研究也显得越来越重要。动态特性不仅关系到器件自身的特性研究和模型的建立,也是模块损耗计算和结温预测的重要因素,因此,对高压IGBT模块的动态特性测试有着重要的意义。本文针对Infineon公司的FF450R17ME4型IGBT模块,根据传统的双脉冲法分析、设计了IGBT模块动态特性测试的实验回路,详细讨论了实验回路中各参数取值依据和回路工作原理,重点考虑了电路振荡频率、负载电感放电时间常数、母线电压变化率、回路杂散电感等因素。在实验平台基础上,从理论分析、实验测试对比两方面分析了动态特性测试波形测量中的关键问题,主要有测量设备参数选型及要求,电压、电流测量措施比较,空间磁场对测量探头及示波器的电磁干扰等。采用实验平台测试并提取了国标中规定了七个主要的动态参数,并研究了其随测试电压的变化规律。在此基础上,对IGBT模块的静态特性进行了测试并建立了IGBT模块的行为模型,搭建了测试电路的宽频模型并基于Saber软件搭建了仿真电路,对所建模型进行了仿真,验证了模型及实测波形的正确性。
【关键词】：IGBT模块 动态特性 行为模型 Saber
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 本文的主要研究内容13-15
• 第2章 高压IGBT模块动态特性测试平台的搭建15-32
• 2.1 引言15
• 2.2 测试原理15-18
• 2.3 测试平台电气元件参数选型18-27
• 2.4 测量设备的选型27-30
• 2.4.1 示波器的参数选型27-28
• 2.4.2 电压探头的选型28-29
• 2.4.3 电流测试方案29-30
• 2.5 小结30-32
• 第3章 电压电流的测量及分析32-41
• 3.1 引言32
• 3.2 电压测量分析32-35
• 3.2.1 直流母线电容组电压32-33
• 3.2.2 控制板输出电压测量33-34
• 3.2.3 DUT两端电压信号的测量34-35
• 3.3 DUT电流的测量及影响因素分析35-37
• 3.3.1 导线在电流探头中布线走向的影响35-36
• 3.3.2 空间磁场对电流探头的影响36-37
• 3.3.3 电流测量的电磁屏蔽措施37
• 3.4 动态参数的提取37-39
• 3.5 小结39-41
• 第4章 IGBT建模及仿真验证41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 IGBT模块的建模41-47
• 4.2.1 IGBT模块静态特性测试42-46
• 4.2.2 IGBT模块的建模46-47
• 4.3 主电路的建模47-49
• 4.3.1 负载电感的宽频建模47-48
• 4.3.2 母线电容的宽频建模48-49
• 4.4 仿真验证49-52
• 4.4.1 Saber软件简介50-51
• 4.4.2 主电路仿真51-52
• 4.5 小结52-54
• 第5章 结论与展望54-57
• 5.1 结论54-55
• 5.2 展望55-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果61-62
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作62-63
• 致谢63

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本文编号：898886