發(fā)布時(shí)間：2017-10-03 01:27

  本文關(guān)鍵詞：基于MOSFET串并聯(lián)技術(shù)的海航脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：大功率脈沖發(fā)生技術(shù)是在尖端武器制造、工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)方面有廣泛應(yīng)用的一門技術(shù),同時(shí)也是許多高新技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。船舶導(dǎo)航設(shè)備中的海航脈沖發(fā)生器也同樣應(yīng)用了脈沖發(fā)生技術(shù)。海航脈沖發(fā)生器的性能直接決定導(dǎo)航設(shè)備的可靠性、精度、安全性。然而目前,海航脈沖發(fā)生器仍然以氫閘流管作為主開關(guān)器件。眾所周知,氫閘流管作為半控型器件,其導(dǎo)通關(guān)斷特性非常不理想。理想的脈沖發(fā)生器的波形是上升沿時(shí)間與下降沿時(shí)間都為零的矩形脈沖,而實(shí)際中,當(dāng)然不存在這樣的脈沖,因而人們?cè)谠O(shè)計(jì)脈沖發(fā)生器時(shí)千方百計(jì)的減小脈沖上升沿與下降沿的時(shí)間。針對(duì)氫閘流管產(chǎn)生的脈沖上升沿與下降沿時(shí)間過長(zhǎng)的狀況,本課題在研究現(xiàn)有脈沖發(fā)生技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用了開通與關(guān)斷速度極快的全控型器件MOSFET(金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)替代半控型器件氫閘流管作為脈沖產(chǎn)生的開關(guān),以獲得的脈沖波形更加接近理想波形。本文主要研究使用MOSFET(金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)作為海航脈沖發(fā)生器主開關(guān)時(shí),該電路主回路及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、參數(shù)選取方法。同時(shí)對(duì)相關(guān)輔助電路進(jìn)行設(shè)計(jì)選型,并對(duì)MOSFET串并聯(lián)等關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。使用多個(gè)MOSFET進(jìn)行串并聯(lián)以提高總的脈沖電流和電壓,降低單個(gè)MOSFET的通過電流和承壓,從而提高系統(tǒng)容量和可靠性。本文對(duì)多個(gè)MOSFET在串并聯(lián)時(shí)電壓電流的不均衡問題進(jìn)行了分析,并給出相應(yīng)的解決方案。文中還進(jìn)一步通過搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將測(cè)試數(shù)據(jù)與國(guó)際主流產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證該方案的實(shí)際性能。
【關(guān)鍵詞】：脈沖發(fā)生器 理想波形 MOSFET 驅(qū)動(dòng)電路
【學(xué)位授予單位】：上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U666.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 本課題研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 脈沖發(fā)生器發(fā)展與現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 MOSFET串并聯(lián)發(fā)展與現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本課題研究?jī)?nèi)容14-17
• 第二章 脈沖發(fā)生器的主體部分設(shè)計(jì)17-29
• 2.1 主電路設(shè)計(jì)17-24
• 2.1.1 開關(guān)器件的選擇17
• 2.1.2 剛性脈沖發(fā)生器主電路設(shè)計(jì)17-20
• 2.1.3 脈沖形成過程分析20-24
• 2.2 控制部分設(shè)計(jì)24-25
• 2.2.1 控制策略研究24
• 2.2.2 脈沖信號(hào)觸發(fā)電路設(shè)計(jì)24-25
• 2.3 供電電源設(shè)計(jì)25-26
• 2.4 脈沖變壓器的設(shè)計(jì)26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 Power MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與理論推導(dǎo)29-41
• 3.1 驅(qū)動(dòng)芯片的分析與選擇29
• 3.2 Power MOSFET對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求29-35
• 3.3 Power MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路35-40
• 3.3.1 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)35-36
• 3.3.2 驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)選取36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 Power MOSFET串并聯(lián)技術(shù)研究41-65
• 4.1 Power MOSFET工作原理及基本特性41-45
• 4.1.1 Power MOSFET工作原理41-42
• 4.1.2 Power MOSFET基本特性42-45
• 4.2 Power MOSFET的串聯(lián)特性研究45-54
• 4.2.1 靜態(tài)電壓不均衡分析45
• 4.2.2 動(dòng)態(tài)電壓不均衡分析45-49
• 4.2.3 電壓不平衡改善措施49-54
• 4.3 Power MOSFET的并聯(lián)特性研究54-64
• 4.3.1 影響并聯(lián)均流的因素分析54-60
• 4.3.2 電流不均衡改善措施60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建與分析65-77
• 5.1 均壓與均流電路的實(shí)驗(yàn)65-72
• 5.1.1 控制電路設(shè)計(jì)65
• 5.1.2 驅(qū)動(dòng)電路與主電路的設(shè)計(jì)65-67
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析67-72
• 5.2 脈沖發(fā)生器整機(jī)實(shí)驗(yàn)72-75
• 5.2.1 平臺(tái)搭建72
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析72-75
• 5.3 本章小結(jié)75-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 總結(jié)77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果85

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