發(fā)布時(shí)間：2020-03-27 03:39

【摘要】：大功率電力電子器件IGBT自發(fā)明以來(lái),其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,已成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域、消費(fèi)類電子應(yīng)用領(lǐng)域的主流產(chǎn)品;尤其是在大功率應(yīng)用領(lǐng)域,IGBT的驅(qū)動(dòng)成為了研究的熱點(diǎn)。高壓大功率的應(yīng)用中,要求IGBT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有高的隔離電壓等級(jí);在各種特殊工況如水下、易燃、易爆情況下使用,要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到相當(dāng)程度的電氣絕緣;電力電子裝置的復(fù)雜龐大,要求同時(shí)對(duì)多路IGBT提供快速準(zhǔn)確的驅(qū)動(dòng)。本文針對(duì)大功率應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω邏焊綦xIGBT驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了探索與研究。首先,對(duì)IGBT的工作原理進(jìn)行了分析,包括物理模型、等效電路以及開關(guān)過(guò)程。然后對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)的保護(hù)電路以及隔離供電電源進(jìn)行了分析與研究。此外著重研究了多路輸出高壓隔離電源。高壓隔離驅(qū)動(dòng)電源以電流型母線為基礎(chǔ),用一根高壓纜線為變壓器原邊,具有多路輸出和高壓隔離的特點(diǎn),并且驅(qū)動(dòng)的空間位置安排非常靈活。主要采用了LCL-S濾波網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。LCL網(wǎng)絡(luò)具有良好的濾波作用以及恒流特性,因此可以得到低諧波含量且恒定的母線電流。在此基礎(chǔ)上,LCL-S可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓負(fù)載無(wú)關(guān)性,所以可以給IGBT驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定可靠供電。此外相較于單級(jí)LC諧振,其具有更好的容錯(cuò)能力和更大的諧振容量;在功率等級(jí)不變的條件下,通過(guò)合理的參數(shù)選擇,可以使開關(guān)器件承受更小的電流、電壓應(yīng)力,降低損耗。通過(guò)制作樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終結(jié)果證明了方案的可行性。為了獲得更高的隔離電壓,本文又提出了一種兩級(jí)隔離的多路輸出電源。并且給出了兩種實(shí)現(xiàn)形式:LCL-LCCL-S結(jié)構(gòu)以及LCL-SS結(jié)構(gòu)兩種拓?fù)洹Ｔ黾右患?jí)變壓器可以顯著提高隔離電壓,但是結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜,對(duì)參數(shù)精度要求高。兩種拓?fù)涠伎色@得恒流母線,因此都可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓負(fù)載無(wú)關(guān)性,滿足驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定供電的要求。最后通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)證明了理論的正確性。
【圖文】：

圖 1-2 無(wú)芯 PCB 變壓器Figure 1-2 Coreless PCB transformer0]。如圖 1-3 所示，，這種變壓器不是采械的振動(dòng)。由于采用了特殊的機(jī)械裝遞到副邊后再把這種機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換千伏，因此也不能滿足超高壓的工作極化方向極化方向振動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)部分發(fā)電部分
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN322.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2602406