MOSFET并联驱动技术的研究

发布时间：2017-05-23 07:09

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【摘要】：随着电动汽车行业的蓬勃发展,电动汽车正走向高速发展的时代,作为电动汽车的重要组成部分——电机控制器,控制器的成败决定了电动车的好与坏。控制器的功率部分是控制器的关键。本文最主要是介绍异步电机低压控制器,主要是针对功率MOSFET的选型及开关特性进行介绍,通过理论分析,并利用Cadence中Or CAD Capture仿真出功率MOSFET的并联均流特性,列举了需要注意的关键点;同时对功率MOSFET栅极驱动进行理论分析,给出详细的计算公式,并且根据实际测试波形做出仔细分析;通过计算公式分析了功率部分的散热并与实际观测相对比;论文最重要的通过理论分析功率MOSFET短路的方式及预防短路的方法并且设计出5KW异步低压控制器的功率MOSFET的短路保护,列举了两种栅极驱动的方式,设计出低压控制器的硬件部分,并且根据理论分析与实际测得数据进行对比。最后本文从整体上进行了课题总结,指出了本课题的不足之处,并对课题的下一阶段的计划做出展望
【关键词】：功率MOSFET 并联驱动 Or CAD Capture仿真 短路保护 栅极驱动
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72;TN386
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题的研究背景和意义10-12
• 1.2 MOSFET与IGBT的区别12-13
• 1.3 MOSFET的介绍13-14
• 1.4 课题研究的主要内容14-15
• 第2章 MOSFET的选取及工作特性分析15-32
• 2.1 MOSFET的选择15-17
• 2.1.1 截止电压V_(DS)（耐压）15-16
• 2.1.2 最大连续漏电流I_D16
• 2.1.3 确定散热需求16-17
• 2.2 MOSFET的工作特性17-22
• 2.2.1 MOSFET的静态特性17-18
• 2.2.2 动态特性18-22
• 2.3 功率MOSFET的并联技术及仿真22-27
• 2.3.1 静态均流23
• 2.3.2 动态均流23-24
• 2.3.3 MOSFET并联均流仿真24-27
• 2.4 MOSFET栅极驱动的阻容选择27-29
• 2.5 驱动参数计算29-30
• 2.5.1 驱动器的驱动功率29-30
• 2.5.2 驱动器的峰值电流30
• 2.6 本章小结30-32
• 第3章 驱动短路保护电路设计与分析32-44
• 3.1 短路的定义32-33
• 3.2 短路电流的分类33-34
• 3.3 短路检测与防护34-39
• 3.3.1 减饱和检测35-38
• 3.3.2 动态栅极控制38-39
• 3.3.3 有源钳位技术39
• 3.4 栅极驱动方式39-42
• 3.4.1 隔离电源驱动技术39-40
• 3.4.2 自举驱动技术40
• 3.4.3 零偏置关断电压栅极驱动40-41
• 3.4.4 负偏置关断电压栅极驱动41-42
• 3.5 IGBT与MOSFET的驱动技术的区别42-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 系统电路的硬件设计分析与实验结论44-62
• 4.1 电机控制器的硬件设计44-53
• 4.1.1 器件的选取44-46
• 4.1.2 驱动电源的设计46-49
• 4.1.3 系统的过流检测49-51
• 4.1.4 驱动布局及PCB设计51-52
• 4.1.5 寄生电感与电磁干扰52-53
• 4.2 散热分析与安装53-58
• 4.3 实验结果与分析58-62
• 4.3.1 短路保护技术性能测试58-59
• 4.3.2 测试功率板的发热59-62
• 第5章 总结与展望62-64
• 参考文献64-66
• 作者简介66-67
• 致谢67

【参考文献】

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本文编号：387132