電力電子變壓器(Power Electronic Transformer),簡稱PET,其通過電力電子器件和電力電子變流技術(shù),對能量進行轉(zhuǎn)換與控制。相比于傳統(tǒng)的電力變壓器,它具有電能轉(zhuǎn)換效率高、對電網(wǎng)污染小、高度的可控性以及體積小重量輕等優(yōu)點,在未來電網(wǎng)的發(fā)展中有廣闊的前景。在電力電子變壓器中常用母排連接功率模塊和支撐電容,而直流母排在工作中會產(chǎn)生雜散電感,雜散電感在IGBT關(guān)斷瞬間會造成瞬時的電壓沖擊和較強的電磁干擾,這將降低功率模塊的開關(guān)性能,甚至損壞功率模塊,從而影響PET的可靠工作和壽命。針對雜散電感引起IGBT在關(guān)斷時產(chǎn)生的電壓尖峰這一問題,首先,本文對直流母排的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用原理進行了深入的分析與說明,并利用Simplorer軟件對本文所用IGBT進行精確的建模,將IGBT的實際參數(shù)擬合到所建的模型中。在此基礎(chǔ)上通過該軟件搭建半橋電路仿真模型,對比不同雜散電感對IGBT開通和關(guān)斷暫態(tài)特性的影響,說明雜散電感對變流器的不利影響。其次,對直流母排的雜散電感與其結(jié)構(gòu)和電容布局之間的關(guān)系進行研究。利用Q3D軟件對不同尺寸、開孔、開槽、折彎及器件布局等母排常見的結(jié)構(gòu)進行建模與雜散電感提取...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 母排雜散電感提取方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雜散電感的影響及低感母排設(shè)計的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 PET直流母排雜散電感對IGBT開關(guān)特性影響的研究
    2.1 直流母排原理與分析
        2.1.1 直流母排結(jié)構(gòu)與原理
        2.1.2 直流母排雜散參數(shù)分析
    2.2 IGBT結(jié)構(gòu)與仿真建模
        2.2.1 IGBT的結(jié)構(gòu)與分析
        2.2.2 基于Simplorer的 IGBT建模
    2.3 雜散電感對IGBT開關(guān)過程的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 PET直流母排結(jié)構(gòu)和電容布局對雜散電感優(yōu)化方法研究
    3.1 直流母排結(jié)構(gòu)對其雜散電感的影響
        3.1.1 長度與寬度、厚度與間距對母排雜散電感的影響
        3.1.2 開孔大小及位置對母排雜散電感的影響
        3.1.3 長度、寬度邊沿開槽深度及位置對母排雜散電感的影響
        3.1.4 折彎角度對母排雜散電感的影響
        3.1.5 基于母排結(jié)構(gòu)的雜散電感優(yōu)化方法
    3.2 母排上器件布局對雜散電感的影響
        3.2.1 直流側(cè)與電容組同側(cè)、兩端布局對比
        3.2.2 電容組單側(cè)與分側(cè)布局對雜散電感的影響
        3.2.3 基于電容布局的雜散電感優(yōu)化方法
    3.3 實驗驗證
        3.3.1 雙脈沖實驗原理
        3.3.2 優(yōu)化母排結(jié)構(gòu)降低雜散電感實驗
        3.3.3 優(yōu)化母排上器件布局降低雜散電感實驗
    3.4 本章小結(jié)
4 PET直流母排溫升和電流頻率對雜散電感與電阻影響的研究
    4.1 母排溫升及其對雜散電感與電阻的影響
        4.1.1 母排溫升分析
        4.1.2 基于Simplorer的 IGBT損耗計算
        4.1.3 IGBT與母排溫度場仿真
        4.1.4 母排溫度對其雜散電感與電阻的影響
    4.2 母排中電流頻率對其雜散電感與電阻的影響
        4.2.1 集膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)
        4.2.2 考慮集膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)的母排雜散參數(shù)分析
        4.2.3 不同頻率下母排雜散電感與電阻的仿真提取
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3742750