【摘要】：我國能源分布與用電需求不均衡的國情決定了直流輸電技術(shù)成為提高能源利用率最有效的手段之一。高壓直流輸電(HVDC)對壓接式IGBT等功率半導體器件提出了更高的要求,為了獲得更大的通流能力,通常將多個IGBT模塊并聯(lián)。制造過程中不可避免的誤差會造成IGBT器件本身參數(shù)不一致,加之柵極單元的傳播延遲時間與并聯(lián)支路存在的雜散電感,會導致IGBT并聯(lián)電流分布不均衡,降低整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,測量壓接式IGBT模塊內(nèi)電流的均衡度對實現(xiàn)其可靠性研究具有重要意義。首先,本文介紹了 IGBT并聯(lián)均流技術(shù)和集成電力電子模塊電流測量技術(shù)的研究現(xiàn)狀,結(jié)合本文的研究對象——Westcode公司4.5kV/1.2kA壓接式IGBT器件的凸臺布局及器件開關(guān)電流的特點,對羅氏線圈的發(fā)展作了重點論述。其次,闡述了傳統(tǒng)羅氏線圈的工作原理,通過對比不同結(jié)構(gòu)形式的羅氏線圈,設計了 PCB羅氏線圈作為電流的采樣元件。在介紹羅氏線圈的集總參數(shù)模型的基礎上,分析了羅氏線圈在自積分和微分這兩種不同工作狀態(tài)下的頻率特性。結(jié)合PCB羅氏線圈的應用場合,對影響其測量準確度的因素進行仿真分析。為了實現(xiàn)對羅氏線圈的微分信號的積分,本文對基于不同積分算法的數(shù)字積分器和不同類型的模擬積分器進行對比,最終設計了無源積分電路與有源積分電路相結(jié)合的積分電路方案,并進行優(yōu)化。最后,利用阻抗分析儀測量了 PCB羅氏線圈的電磁參數(shù),結(jié)合PSpice軟件搭建集總參數(shù)等效電路模型分析了羅氏線圈的頻率特性,設計了簡單的傳變實驗驗證PCB羅氏線圈的微分工作方式;在PSpice軟件中搭建PCB羅氏線圈電流互感器的整體模型,進行交流分析和瞬態(tài)分析,通過對標準雷電流的測量證明所設計的電流互感器的性能,為研究壓接式IGBT的可靠性奠定基礎。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM452
【圖文】：

圖１－３有源柵極控制典型框圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｂｌｏｃｋ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ａｃｔｉｖｅ邋ｇａｔｅ邋ｃｏｎｔｒｏｌ逡逑

圖１－５電流傳感器接線圖逡逑Ｆｉ．邋１－５邋Ｃｕｒｒｅｎｔ邋ｓｅｎｓｏｒ邋ｗｉｒｉｎｄｉａｒａｍ逡逑

圖１－６簡單開環(huán)電流傳感器原理逡逑－－

【參考文獻】

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本文編號：2780421