本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用于牽引傳動(dòng)的大功率IGBT的建模和特性研究

  更多相關(guān)文章： 大功率IGBT RC-IGBT 建模 損耗計(jì)算 牽引變流器

【摘要】：大功率IGBT模塊可靠性強(qiáng),能適應(yīng)牽引傳動(dòng)中惡劣的運(yùn)行環(huán)境,在牽引傳動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。相比于小功率IGBT,大功率IGBT模塊的建模參數(shù)復(fù)雜,建模困難,無(wú)論器件廠商和學(xué)術(shù)界都還未能提出一種精確的大功率IGBT模塊的器件模型。而出于使用大功率IGBT模塊的目的,建立能夠在一定程度上體現(xiàn)大功率IGBT模塊動(dòng)態(tài)特性的電路模型也具有實(shí)際意義。本文圍繞應(yīng)用于牽引傳動(dòng)的大功率IGBT的建模和特性研究展開(kāi)。論文首先研究了IGBT的特性參數(shù)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),分析指出器件廠商和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之間的參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)存在差別,僅僅以器件手冊(cè)判斷器件特性不具有客觀性,應(yīng)在同一條件下采用雙脈沖實(shí)驗(yàn)方法對(duì)于IGBT的特性進(jìn)行比較。論文研究了IGBT的電路建模方法,建立了大功率IGBT模塊的電路模型,利用器件手冊(cè)進(jìn)行參數(shù)提取,該模型能夠體現(xiàn)IGBT的開(kāi)關(guān)特性,利用仿真模型分析了驅(qū)動(dòng)電阻RG和外加門極電容CGE對(duì)于大功率IGBT模塊開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程的影響,并給出了驅(qū)動(dòng)電阻RG和外加門極電容CGE的選取方法。論文提出了一種利用MATLAB/Simulink仿真和數(shù)據(jù)手冊(cè)計(jì)算牽引變流器中IGBT模塊損耗的方法,在MATLAB/GUI中編寫(xiě)了損耗計(jì)算的圖形界面程序,通過(guò)與日本富士半導(dǎo)體公司官方損耗計(jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了所提出的損耗計(jì)算方法的精確性。最后,論文對(duì)RC-IGBT(Reverse Conducting-IGB T,逆導(dǎo)型IGBT)模塊的建模方法、損耗特性和控制方式進(jìn)行了研究,通過(guò)實(shí)際測(cè)試指出了RC-IGBT模塊的在損耗特上具有優(yōu)勢(shì),并設(shè)計(jì)了牽引變流器中RC-IGBT模塊的控制方式,仿真運(yùn)行效果良好。
【關(guān)鍵詞】：大功率IGBT RC-IGBT 建模 損耗計(jì)算 牽引變流器
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN322.8;TM46
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-16
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 IGBT建模方法綜述12-14
• 1.3 IGBT模塊損耗計(jì)算方法綜述14-15
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 IGBT模塊的特性參數(shù)及測(cè)試方法16-32
• 2.1 最大等級(jí)參數(shù)16-18
• 2.2 靜態(tài)特性參數(shù)18-20
• 2.3 動(dòng)態(tài)特性參數(shù)20-25
• 2.3.1 驅(qū)動(dòng)特性參數(shù)20-24
• 2.3.2 開(kāi)關(guān)特性參數(shù)24-25
• 2.4 雙脈沖實(shí)驗(yàn)25-29
• 2.4.1 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的目的25-26
• 2.4.2 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的電路和實(shí)驗(yàn)波形26-27
• 2.4.3 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和流程27-29
• 2.5 反并聯(lián)二極管安全性實(shí)驗(yàn)29-31
• 2.5.1 反并聯(lián)二極管的安全工作區(qū)29
• 2.5.2 二極管安全性實(shí)驗(yàn)方法29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 3 大功率IGBT模塊的電路建模32-48
• 3.1 開(kāi)通過(guò)程建模原理32-37
• 3.2 關(guān)斷過(guò)程建模原理37-40
• 3.3 IGBT開(kāi)關(guān)過(guò)程仿真40-43
• 3.3.1 IGBT開(kāi)通過(guò)程仿真41
• 3.3.2 IGBT關(guān)斷過(guò)程仿真41-42
• 3.3.3 IGBT雙脈沖仿真42-43
• 3.4 R_(GON)、R_(GOFF)和C_(GE)對(duì)于IGBT開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程的影響43-46
• 3.4.1 R_(Gon)影響IGBT的開(kāi)通過(guò)程43
• 3.4.2 R_(Goff)影響IGBT的關(guān)斷過(guò)程43-44
• 3.4.3 C_(GE)影響IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程44-45
• 3.4.4 R_G與C_(GE)的選取方法45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 4 牽引變流器IGBT模塊損耗計(jì)算48-58
• 4.1 IGBT模塊損耗的計(jì)算方法48-53
• 4.1.1 導(dǎo)通損耗計(jì)算49-50
• 4.1.2 開(kāi)關(guān)損耗計(jì)算50-52
• 4.1.3 圖形界面編程損耗計(jì)算52-53
• 4.2 損耗計(jì)算方法對(duì)比53-56
• 4.2.1 Fuji IGBT Simulator損耗計(jì)算53-55
• 4.2.2 損耗計(jì)算結(jié)果對(duì)比55-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 5 RC-IGBT模塊特性研究58-76
• 5.1 RC-IGBT模塊的結(jié)構(gòu)特征58-59
• 5.2 RC-IGBT模塊建模59-61
• 5.3 RC-IGBT模塊驅(qū)動(dòng)方式61-63
• 5.4 RC-IGBT模塊和普通IGBT模塊的損耗對(duì)比63-66
• 5.5 RC-IGBT模塊損耗實(shí)驗(yàn)66-68
• 5.6 牽引變流器中RC-IGBT模塊控制方式68-74
• 5.7 本章小結(jié)74-76
• 6 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-80
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果80-84
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集84

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