基于IGBT寄生参数的门极驱动技术

发布时间：2017-06-04 15:14

  本文关键词：基于IGBT寄生参数的门极驱动技术，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电动汽车是当今最热门的词汇,而电动汽车的发展也是国家十三五规划的重要项目。新能源汽车电力驱动的主体是电机控制器,大功率IGBT作为高压电机控制器的核心元件,它的发展及应用至关重要。本文从IGBT实际结构出发,详细介绍了IGBT的等效电路、IGBT的开关原理、IGBT的基本特性以及IGBT的开关损耗产生机理。并以此为基础,尽可能详细的阐述了IGBT关断反峰的产生机理,以及现阶段已有的IGBT门极驱动技术,并对其优缺点进行分析。本文针对IGBT自身的寄生参数提出了一种利用IGBT寄生参数反馈的门极驱动技术。该技术分为两种,即电容反馈和电感反馈。两种反馈方法在原理和仿真的基础上,设计实验硬件电路,并搭建实验平台,分别对两种反馈的效果,开关损耗,以及实现难易程度进行验证。最后通过对两种反馈的实验结果进行对比分析,得出结论。通过实验,基本证明IGBT的寄生参数反馈对IGBT关断时的反峰抑制有非常好的效果。对比发现,电感反馈相对于电容反馈来说,在相同反峰抑制效果的基础上,有对IGBT开关改善的作用,大大提高了IGBT的效率。本文最后对两种反馈对比分析的基础上,也提出了不足之处,并对今后发展提出了改进意见。
【关键词】：IGBT 寄生参数 门极驱动 反峰抑制 电容反馈 电感反馈
【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;TN322.8
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 IGBT的研究背景10
• 1.2 IGBT门极驱动技术的现状10-12
• 1.3 本文的主要工作及内容12-13
• 第2章 IGBT基本原理及关断反峰13-23
• 2.1 IGBT的基本结构及工作原理13-14
• 2.1.1 IGBT的基本结构13
• 2.1.2 IGBT的开关原理13-14
• 2.2 IGBT的基本特性及开关损耗14-17
• 2.2.1 IGBT的静态特性14
• 2.2.2 IGBT的动态特性14-15
• 2.2.3 IGBT的开关损耗15-17
• 2.3 门极驱动电路设计17-20
• 2.3.1 驱动电压17-19
• 2.3.2 门极电阻19-20
• 2.4 关断反峰及产生机理20-22
• 2.4.1 IGBT关断反峰的产生过程20-21
• 2.4.2 反峰抑制21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 IGBT门极驱动电路电容反馈的设计与仿真23-33
• 3.1 电容反馈原理23-24
• 3.2 电容反馈门极驱动电路的仿真24-28
• 3.2.1 反馈电容的选择24-25
• 3.2.2 基于PSpice的电容反馈仿真电路25-26
• 3.2.3 仿真分析26-28
• 3.3 电容反馈门极驱动电路硬件设计28-32
• 3.3.1 驱动芯片的选择28-29
• 3.3.2 IGBT模块的使用29-30
• 3.3.3 门极驱动主电路30-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 IGBT门极驱动电路电感反馈的原理及电路设计33-42
• 4.1 电感反馈驱动技术的原理33-35
• 4.2 电感反馈门极驱动电路的硬件设计35-40
• 4.2.1 IGBT模块选型36
• 4.2.2 电感反馈门极驱动电路方案选择36-39
• 4.2.3 电感反馈门极驱动技术硬件实现39-40
• 4.3 本章小结40-42
• 第5章 实验平台搭建及结果分析42-58
• 5.1 电容反馈实验42-49
• 5.1.1 电容反馈实验平台42-45
• 5.1.2 电容反馈实验结果45-49
• 5.2 电感反馈实验49-56
• 5.2.1 电感反馈实验平台49-52
• 5.2.2 电感反馈实验结果52-56
• 5.3 实验结果对比分析56-57
• 5.4 本章小结57-58
• 结论58-60
• 参考文献60-62
• 作者简介62-63
• 致谢63

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本文编号：421364