本文關(guān)鍵詞： IGBT 結(jié)溫 驅(qū)動電阻 三極管 DSP　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前,變流器在使用中面臨著更高的功率等級和更加復(fù)雜的運(yùn)行工況。因此產(chǎn)生的功率波動反復(fù)對變流器中的IGBT器件進(jìn)行不均衡的電熱應(yīng)力沖擊,使其老化失效,降低其可靠性。結(jié)溫波動則是上述功率波動的產(chǎn)物和表征量,當(dāng)結(jié)溫波動平滑后,IGBT的可靠性會得到很大提升。目前的主要實(shí)現(xiàn)途徑包括,改變外部散熱條件或內(nèi)部損耗,當(dāng)功率的波動減小,結(jié)溫的波動也就隨之減小。前者通過建立二維熱網(wǎng)絡(luò)模型,獲得控制的解析表達(dá)式,并以此為根據(jù)改變散熱條件,但由于模型精確度不高,控制具有一定時(shí)間延遲等因素,使得調(diào)節(jié)效果不太理想。后者主要集中于開關(guān)頻率的調(diào)節(jié),實(shí)驗(yàn)證明改變開關(guān)頻率可以成倍的改變開關(guān)損耗,當(dāng)開關(guān)損耗在總損耗中比例較大時(shí),此方法效果明顯。但是在特定的工況下,變流器設(shè)計(jì)完成后,允許的開關(guān)頻率調(diào)節(jié)范圍并不大。本論文主要對通過調(diào)節(jié)IGBT的驅(qū)動電阻對結(jié)溫進(jìn)行控制展開了研究工作本文首先通過計(jì)算得到驅(qū)動電阻允許的變化范圍,并根據(jù)數(shù)據(jù)手冊擬合出IGBT導(dǎo)通損耗和以驅(qū)動電阻為自變量的開關(guān)損耗解析表達(dá)式,兩者相加得到總損耗的表達(dá)式。在simulink中建立數(shù)學(xué)模型,將計(jì)算得到的損耗轉(zhuǎn)化為電流源,通過熱網(wǎng)絡(luò),得到結(jié)溫。通過改變輸入的驅(qū)動電阻值,分別得到對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)溫波形,觀察穩(wěn)態(tài)結(jié)溫的變化,驗(yàn)證了改變驅(qū)動電阻調(diào)節(jié)結(jié)溫的可行性。通過數(shù)據(jù)手冊中的信息在saber仿真軟件中完成IGBT行為模型的建立,完成主電路以及熱網(wǎng)絡(luò)的搭建進(jìn)行仿真。首先使用改變驅(qū)動電阻的方式,進(jìn)行結(jié)溫調(diào)節(jié),就控制前后結(jié)溫變化量進(jìn)行對比,之后分別加入開關(guān)頻率和集射極電壓UCE,分析這兩個(gè)因素對結(jié)溫控制的影響�？紤]到驅(qū)動電阻切換可能會對IGBT柵極造成沖擊,使用三極管限流電路代替驅(qū)動電阻調(diào)節(jié)。完成理論分析后,在saber中完成三極管限流電路的搭建,通過仿真驗(yàn)證其基本實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動電阻的功能,驗(yàn)證了其進(jìn)行結(jié)溫調(diào)節(jié)的可行性。最后,在理論分析和仿真的基礎(chǔ)上,完成主電路和三極管限流電路的搭建,并以DSP為控制核心,實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流采樣、負(fù)載電流跳變、結(jié)溫測量、三極管控制等功能,并對控制前后結(jié)溫波動變化量進(jìn)行對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析和仿真的正確性。
[Abstract]:In this paper , a mathematical model is set up in the simulation software of saber to change the switching loss .

【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46;TN322.8

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