隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)功率密度的要求,需通過(guò)提高功率半導(dǎo)體的開(kāi)關(guān)頻率來(lái)減小驅(qū)動(dòng)模塊的尺寸。寬禁帶半導(dǎo)體器件,如碳化硅MOSFET,擁有更快的開(kāi)關(guān)速度,將逐步取代傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體器件。碳化硅MOSFET相比傳統(tǒng)硅MOSFET具有更高的dv/dt與di/dt,在開(kāi)關(guān)時(shí)域波形上產(chǎn)生振蕩,是產(chǎn)生電磁干擾噪聲的主要原因。因此,本文將對(duì)基于碳化硅MOSFET的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電磁干擾及其抑制方法進(jìn)行研究,主要內(nèi)容分為以下幾個(gè)部分。第一,研究開(kāi)關(guān)波形的建模方法。電磁干擾的源頭是碳化硅MOSFET在開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的脈沖波形,因此,本文針對(duì)碳化硅器件的開(kāi)關(guān)波形進(jìn)行建模來(lái)研究電磁干擾。根據(jù)當(dāng)前學(xué)者對(duì)開(kāi)關(guān)波形的建模方法,分析其優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合實(shí)際電路中的開(kāi)關(guān)波形,提出一種更準(zhǔn)確的開(kāi)關(guān)波形的建模方法,并分析模型中的參數(shù)對(duì)噪聲頻譜的影響。第二,本文結(jié)合BUCK電路和同步BUCK電路,研究碳化硅MOSFET的電磁干擾特性。首先,本文在考慮了碳化硅MOSFET寄生參數(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)開(kāi)關(guān)過(guò)程進(jìn)行了分析,并化簡(jiǎn)得到MOSFET完全導(dǎo)通和完全關(guān)斷后的二階RLC等效電路。根據(jù)等效電路,使用基爾霍夫電壓定律得到二階微分方程。對(duì)其求解后得... 

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BUCK電路仿真

第三章碳化硅MOSFET電磁干擾特性研究29以及肖特基二極管C4D10120D。直流母線電壓設(shè)置為300V，外部柵極電阻為10Ω，開(kāi)關(guān)頻率為32kHz，占空比為0.5。通過(guò)示波器TektronixDPO5034B來(lái)獲取MOSFET的開(kāi)關(guān)波形。圖3-8為MOSFET開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)域波形，圖3-9為開(kāi)關(guān)波形的頻譜與計(jì)算得到的頻譜包絡(luò)的比較。從圖中可以看出實(shí)驗(yàn)頻譜具有兩個(gè)峰值，且與計(jì)算得到的頻譜包絡(luò)相吻合。圖3-7實(shí)驗(yàn)環(huán)境（a）（b）（c）圖3-8實(shí)驗(yàn)測(cè)得的開(kāi)關(guān)波形345x10-550100150200250300350時(shí)間(s)vds(V)3.123.133.143.153.16x10-5260280300320340時(shí)間(s)vds(V)4.694.74.714.72x10-5010203040時(shí)間(s)vds(V)

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文484.1.2仿真驗(yàn)證本節(jié)將通過(guò)LTSPICE進(jìn)行仿真來(lái)驗(yàn)證RC緩沖電路對(duì)開(kāi)關(guān)振蕩的抑制效果。圖4-4為含RC緩沖電路的仿真電路圖。當(dāng)Rsn=10Ω，Csn分別取2.2nF、22nF、220nF時(shí)，Vds的波形如圖4-5所示。圖中紅色曲線為不加緩沖電路時(shí)的電壓波形，可以看出存在很明顯地開(kāi)關(guān)振蕩，當(dāng)加入緩沖電路后，可以很明顯地看出，開(kāi)關(guān)振蕩被抑制，但是存在一個(gè)過(guò)沖電壓，隨著Csn的變大，過(guò)沖峰值也越來(lái)越小，當(dāng)Csn=220nF時(shí)抑制效果最好。但是Csn也不是越大越好，Csn的增大會(huì)使上升速度減小，從而增大開(kāi)關(guān)損耗，因此在選擇Csn的值時(shí)應(yīng)在抑制干擾和減小損耗做一個(gè)折衷。圖4-4含RC緩沖電路的仿真電路圖圖4-5仿真得到的Csn變化時(shí)的Vds波形圖4-6為Csn=220nF，Rsn分別取2Ω，5Ω，10Ω時(shí)Vds的波形。從圖中可以看出，Rsn能夠很明顯地改變開(kāi)關(guān)波形的過(guò)沖峰值，Rsn越大，過(guò)沖電壓越校同時(shí)，02468101214x10-7020406080100120140時(shí)間(s)Vds(V)不加緩沖電路Csn=2.2nFCsn=22nFCsn=220nF

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用于精確預(yù)測(cè)SiC MOSFET開(kāi)關(guān)特性的分析模型[J]. 梁美,鄭瓊林,李艷,巴騰飛.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]基于PSpice的碳化硅MOSFET的建模與仿真[J]. 徐國(guó)林,朱夏飛,劉先正,溫家良,趙志斌.  智能電網(wǎng). 2015(06)

碩士論文
[1]電動(dòng)汽車電機(jī)逆變器系統(tǒng)的電磁干擾與抑制研究[D]. 張新宇.北京理工大學(xué) 2016
[2]PWM驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)傳導(dǎo)干擾預(yù)測(cè)模型的研究[D]. 段建東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3366002