作為中高壓電能變換領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的功率半導(dǎo)體器件,IGBT在電力系統(tǒng)、軌道交通、國防軍工、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。根據(jù)工業(yè)界數(shù)據(jù),在此類設(shè)備中,IGBT等功率器件是故障率最高的組件,為提高基于IGBT的設(shè)備的可靠性,針對IGBT的快速可靠的故障保護是關(guān)鍵技術(shù)之一。本文提出了一種基于新型電流傳感器——隧道磁電阻(Tunnel Magnetoresistance,TMR)傳感器的短路及過流保護方法。TMR的電阻值會隨著磁感應(yīng)強度的變化而變化,若將其組成橋式電路可用于電流測量。在本文中,首先采用環(huán)形TMR傳感器測量流經(jīng)IGBT模塊的電流,并將該電流與閾值相比較以實現(xiàn)短路及過流保護。搭建基于1200V/200A IGBT模塊的實驗樣機測試TMR傳感器,結(jié)果表明TMR傳感器具有良好的測量精度。閾值為120A的過流故障檢測時間為604ns。TMR測得的電流還被用來估計直流母線電容量,最大估計誤差為0.26%。將TMR傳感器被集成到IGBT模塊內(nèi)部以擴展其應(yīng)用場景。分別基于理論計算和有限元仿真提出了尋找TMR傳感器在IGBT模塊內(nèi)最優(yōu)安裝位置的方法,并采用了一種差分結(jié)構(gòu)的TMR傳感器以削弱鄰近磁...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論1第1章緒論1.1論文研究背景及意義絕緣柵雙極型晶體管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT）一種全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，由于采用電壓控制，驅(qū)動功率遠小于晶閘管或功率三極管；開通時由于電導(dǎo)效應(yīng)，導(dǎo)通電阻小，是中高壓....

圖1-3短路故障的分類[7]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論2根據(jù)發(fā)生短路故障時開關(guān)器件所處的狀態(tài)不同，可以將短路故障分為硬開關(guān)故障（HardSwitchingFault，HSF）和負載故障（FaultUnderLoad，F(xiàn)UL）。其中，當(dāng)負載在器件開通前已經(jīng)短路，器件開通時發(fā)生的短路故障稱為硬開關(guān)故障；而當(dāng)器件處....

圖1-4退飽和保護的典型電路

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論3圖1-4退飽和保護的典型電路另一種電壓型方案是檢測門極驅(qū)動的電壓[10]-[14]。這些方法都是基于對門極驅(qū)動電壓（vge）在正常工作狀態(tài)和短路故障下不同行為的比較。如圖1-5所示，當(dāng)硬開關(guān)故障發(fā)生時，vge在開通過程中會丟失米勒平臺；而當(dāng)負載故障發(fā)生時....

圖1-5基于檢測門極驅(qū)動的

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論3圖1-4退飽和保護的典型電路另一種電壓型方案是檢測門極驅(qū)動的電壓[10]-[14]。這些方法都是基于對門極驅(qū)動電壓（vge）在正常工作狀態(tài)和短路故障下不同行為的比較。如圖1-5所示，當(dāng)硬開關(guān)故障發(fā)生時，vge在開通過程中會丟失米勒平臺；而當(dāng)負載故障發(fā)生時....

本文編號：3917992