隨著新能源電動汽車和工業(yè)變頻器的快速發(fā)展,功率器件得到大規(guī)模的應(yīng)用。由于高功率、高頻和集成化技術(shù)的發(fā)展,功率器件易產(chǎn)生過高的溫升,其可靠性遭受到巨大考驗。器件失效不僅會造成經(jīng)濟(jì)損失,而且會引起重大的安全事故。在此背景下,功率器件的主動熱控制方法被提出。與過溫關(guān)閉輸出或預(yù)設(shè)降額曲線為主的被動熱保護(hù)方法不同,主動熱控制通過功率器件溫度反饋,結(jié)合控制策略,在運(yùn)行條件允許的情況下,依據(jù)熱慣性過程,動態(tài)并安全地挖掘功率器件電流輸出潛力。因此該方法可充分提升器件利用效率,增強(qiáng)器件運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,具有重要的理論意義和工程實用價值。現(xiàn)有的主動熱控制中溫度獲取通常采用傳感器測溫或有限元方法實現(xiàn)。然而,對于中低速電動汽車控制器和便攜式逆變器等對象設(shè)備而言,其內(nèi)部功率器件以小體積分立式封裝為主。這類分立型器件布局相對緊湊,且易被置于振動強(qiáng)烈的場合下工作,若采用傳感器對其進(jìn)行測溫,存在探頭安裝困難和精度難以保證等問題,而有限元方法又存在計算復(fù)雜和工程實用性不高的問題。因此主動熱控制方法在分立型功率器件上的應(yīng)用還存在一定難度。為此,本文對分立型功率器件的主動熱控制方法展開研究,以型號為AOT470的MOSFET為... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１光學(xué)法測溫圖??

行測量將十分困難。為了克服傳統(tǒng)測量方法帶來的弊端，有必要對器件溫升模型進(jìn)行研??究，理論計算來獲取器件的殼體溫度。??在實際使用中，通常在功率器件上安裝散熱器來增加散熱面積，如圖１．２所示，進(jìn)??３??

能和功率器件看作一個整體，近似認(rèn)為功率器件內(nèi)部溫度與空間坐標(biāo)無關(guān)，僅為時間的??一元函數(shù)，從而簡化了功率器件的傳熱分析［３８］。??圖１．２功率器件及散熱器示意圖??近年來，文獻(xiàn)［３９＃提出了將功率器件及其散熱器視為整體的集總參數(shù)溫升模型。文??獻(xiàn)１３９味」用狀態(tài)方程描述了器件溫度隨時間的變化過程，基于Ｋａｌｍａｎ濾波器建立了狀態(tài)??觀測方程，實現(xiàn)對器件溫度的預(yù)測；文獻(xiàn)［４（）］采用一階系統(tǒng)時域響應(yīng)公式對器件溫升曲線??進(jìn)行擬合，得到了器件在不同狀態(tài)下，其溫度隨時間的變化關(guān)系。這類集總參數(shù)溫升模??型具有計算方便、易于工程實現(xiàn)等優(yōu)勢。??然而，上述功率器件集總參數(shù)溫升模型是基于實驗中己測量得到的溫升曲線而建立??的，并沒有關(guān)注器件熱參數(shù)，模型雖能夠描述器件溫度隨時間的變化關(guān)系，但不反映器??件與周圍環(huán)境的熱交換特性，滿足不了器件在不同運(yùn)行條件下的溫度計算要求，還需考??慮實際應(yīng)用工程中


本文編號：3108562