功率半導(dǎo)體器件是電力電子領(lǐng)域的重要元器件,是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱電之間轉(zhuǎn)換的橋梁,在新能源利用、電動汽車、高鐵等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor,簡稱IGBT）作為一種迅速發(fā)展的新型功率半導(dǎo)體器件,集MOSFET與BJT的優(yōu)點(diǎn)于一身。IGBT既具有MOSFET的高速開關(guān)特性和柵控特性,又具有BJT的低飽和壓降特性和大電流導(dǎo)通能力,是比較理想的功率半導(dǎo)體器件。然而IGBT模塊工作在高頻狀態(tài)下的開關(guān)過程中將產(chǎn)生很高的dv/dt和di/dt,會引發(fā)較強(qiáng)的電磁干擾,不僅危害IGBT裝置本身,也會影響同一電磁環(huán)境中負(fù)載設(shè)備的正常工作。為了更精確的描述IGBT模塊的動態(tài)特性,需對開關(guān)過程中產(chǎn)生電磁騷擾進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測,基于此,本文主要研究IGBT寬頻等效電路的構(gòu)建方法。首先,分析了IGBT模塊的結(jié)構(gòu)與工作原理,建立了IGBT開關(guān)過程等效電路模型,并對IGBT的開關(guān)波形進(jìn)行分時段的詳細(xì)分析,由于各個時段的波形斜率差異較大,常規(guī)低頻模型并不能精確的描述IGBT這一動態(tài)特性,因此有必要建立IGBT寬頻模型,并對提取寄生參數(shù)與寬頻擴(kuò)展兩個... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Multisim提取寄生參數(shù)仿真電路

圖 3-8 精密阻抗分析儀實(shí)際測量圖）實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)以 SKM300GB12T4 商用大功率 IGBT 模塊作為研究對象，依據(jù)本文提取該模塊的寄生參數(shù)。首先，選擇端子和 5 進(jìn)行參數(shù)提取。圖 3-9 3 和 4，端子 3 和 5 以及端子 4 和 5 的幅頻特性曲線。（a）端子 3 和 4 的幅頻特性曲線 （b）端子 3 和 5 的幅頻特性0k 1M 10M 100M頻率 (Hz)100k 1M 10M -505101520253035404550幅值(dB)頻率 (Hz)

變壓器、功率 MOSFET、功率二極管、傳輸電纜等進(jìn)行定制建模，其中建模信息主要來源于器件手冊和器件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，且不考慮 CE 端極間電容的變化，采用單斜率匹配法。圖 4-10 為 IGBT 自建模模型圖，圖 4-11 為 Saber 中的自建模模型仿真電路圖。RgCCGCGECCECGE圖 4-10 IGBT 自建模模型圖圖 4-11 Saber 中自建模模型仿真電路圖圖 4-12 為 Saber 中 IGBT 寬頻擴(kuò)展仿真模型，在此器件模型中，使用脈沖源控制開關(guān)來控制投切電容的時間，用以模擬 IGBT 開關(guān)過程中 CE 端電容的變化情況，并將該模型置于仿真電路圖 4-13 中。在圖 4-12 中，igbt1 用以模擬圖 3-14 中的二極管并聯(lián)電

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于NIF的IGBT寬頻電路快速建模方法[J]. 鄭陳達(dá).  電力電子技術(shù). 2017(05)
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[3]鍵合線失效對于IGBT模塊性能的影響分析[J]. 王春雷,鄭利兵,方化潮,韓立.  電工技術(shù)學(xué)報. 2014(S1)
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[5]電動汽車用IGBT及逆變器的電磁兼容性分析[J]. 郭彥杰,王麗芳,廖承林.  高電壓技術(shù). 2014(06)
[6]大功率三電平逆變器開關(guān)動態(tài)特性在線測試方法研究[J]. 何湘寧,楊兵建,吳巖松,吳建德,鄧焰.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(24)
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博士論文
[1]中高壓功率IGBT模塊開關(guān)特性測試及建模[D]. 陳娜.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)功率回路電磁干擾及抑制研究[D]. 董明承.北京理工大學(xué) 2015
[2]大功率IGBT建模與瞬態(tài)分析研究[D]. 茹意.北方工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3440115