干擾信號下IGBT的動態(tài)電磁特性研究與分析
本文關(guān)鍵詞:干擾信號下IGBT的動態(tài)電磁特性研究與分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:換流器件作為換流閥的核心器件,其在運行過程中會受到來自換流站中其他設(shè)備產(chǎn)生的各種電磁干擾,這種干擾信號會使換流器件由于過壓或過流而損壞,最終導致?lián)Q流失敗,降低輸電效率。因此研究開關(guān)器件的開關(guān)特性和干擾信號下的動態(tài)電磁特性對于整個換流閥系統(tǒng)的安全,防止其遭受電磁干擾是至關(guān)重要的。首先,本文針對Infineon公司的FF50R12RT4型IGBT模塊(1200V/50A),根據(jù)傳統(tǒng)的雙脈沖法分析,設(shè)計了IGBT模塊動態(tài)特性測試的實驗回路,詳細討論了實驗回路中各模塊參數(shù)選型和設(shè)計,隨后基于Matlab軟件搭建了測試平臺主回路仿真電路,驗證了測試回路設(shè)計和參數(shù)選擇的正確性,從而搭建了IGBT模塊動態(tài)特性測試平臺。然后,利用測試平臺測試了不同母線電壓和不同集電極電流下IGBT動態(tài)特性;在此基礎(chǔ)上,提取了國標中規(guī)定的IGBT幾個主要的動態(tài)參數(shù),并對不同測試條件下開關(guān)損耗進行了處理;并從軟件仿真和實驗測試對比等方面分析了動態(tài)特性測試波形的正確性。最后,分析了IGBT在換流站中所受干擾信號種類、產(chǎn)生機理及抑制措施。本文具體從三個方面研究了干擾信號對IGBT動態(tài)電磁特性的影響,提取了干擾下IGBT的動態(tài)參數(shù),為模型建立和干擾信號的抑制提供了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:IGBT動態(tài)特性 測試平臺 電磁干擾信號 開關(guān)損耗
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN322.8;TM721.1
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-10
- 1 緒論10-14
- 1.1 選題背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 對于IGBT開關(guān)特性測試的研究11-12
- 1.2.2 開關(guān)元件干擾信號的研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-14
- 2 中壓IGBT模塊靜態(tài)和動態(tài)特性測試14-32
- 2.1 引言14
- 2.2 IGBT靜態(tài)特性測試14-18
- 2.2.1 IGBT靜態(tài)參數(shù)介紹14-15
- 2.2.2 IGBT靜態(tài)參數(shù)測試15-18
- 2.3 IGBT動態(tài)特性測試原理18-20
- 2.4 IGBT測試平臺的設(shè)計20-31
- 2.4.1 母線預充電環(huán)節(jié)設(shè)計21-23
- 2.4.2 負載電感選型23-25
- 2.4.3 控制模塊設(shè)計25-27
- 2.4.4 測量模塊選型27-30
- 2.4.5 IGBT主電路的Matlab仿真30-31
- 2.5 小結(jié)31-32
- 3 電壓電流測試結(jié)果及數(shù)據(jù)分析32-46
- 3.1 引言32
- 3.2 開關(guān)特性測試結(jié)果32-36
- 3.2.1 控制板輸出電壓測量32-33
- 3.2.2 不同母線電壓下測量結(jié)果33-35
- 3.2.3 不同集電極電流下測量結(jié)果35-36
- 3.3 實驗數(shù)據(jù)處理36-41
- 3.3.1 動態(tài)參數(shù)定義36-37
- 3.3.2 動態(tài)參數(shù)提取37-38
- 3.3.3 IGBT開關(guān)損耗38-41
- 3.4 仿真驗證41-45
- 3.4.1 Pspice仿真軟件簡介41-42
- 3.4.2 主電路仿真結(jié)果42-45
- 3.5 小結(jié)45-46
- 4 干擾信號對IGBT動態(tài)特性的影響46-68
- 4.1 引言46
- 4.2 干擾信號分類、產(chǎn)生原理及抑制研究46-48
- 4.2.1 換流站電磁干擾信號的來源46-47
- 4.2.2 換流站電磁干擾信號的傳輸途徑和信號模式47
- 4.2.3 換流站干擾信號的抑制47-48
- 4.3 驅(qū)動波形對IGBT動態(tài)特性的影響48-52
- 4.3.1 不同驅(qū)動波形下IGBT動態(tài)特性48-50
- 4.3.2 驅(qū)動波形與開關(guān)速度分析50-52
- 4.4 不同驅(qū)動脈沖頻率對IGBT開關(guān)特性影響52-57
- 4.4.1 不同頻率下集電極電壓52-54
- 4.4.2 各個頻率下對比結(jié)果54-57
- 4.5 雙波頭干擾波對IGBT開關(guān)特性的影響57-66
- 4.5.1 干擾波簡介58-60
- 4.5.2 不同母線電壓下測試結(jié)果60-64
- 4.5.3 干擾信號與無干擾信號下IGBT動態(tài)參數(shù)比較64-66
- 4.6 小結(jié)66-68
- 5 總結(jié)與展望68-70
- 5.1 總結(jié)68
- 5.2 展望68-70
- 參考文獻70-74
- 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果74-78
- 學位論文數(shù)據(jù)集78
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