功率器件作為新能源價值鏈最高的組成部分,其動態(tài)特性直接影響設(shè)備的性能和壽命。在實(shí)際工況下,功率器件的動態(tài)特性和工作環(huán)境參數(shù)密切相關(guān),研究功率器件的動態(tài)特性是正確設(shè)計(jì)電壓變換電路、提高功率轉(zhuǎn)換效率、改善電壓變換性能和確保功率器件及電力設(shè)備安全的重要前提。隨著新能源車發(fā)展進(jìn)程的推進(jìn),電力電子器件及其電壓變換電路的效率和可靠性逐漸引起國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注,其相應(yīng)的測試系統(tǒng)也日益成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文以特定升壓電路為對象,從升壓電路的基本組成部分關(guān)鍵元器件開始,進(jìn)行從元器件到升壓電路的測試系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)。首先,本文分析汽車大功率升壓電路工作環(huán)境、各組成器件的失效狀態(tài)和失效后果,對關(guān)鍵器件MOSFET、功率電感進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)特性分析,為確定測試內(nèi)容和尋找測試方法提供理論依據(jù)。研究關(guān)鍵器件和升壓電路工作的動態(tài)過程,包括電路原理和控制邏輯,提出相應(yīng)測試方法和總體測試方案。其次,根據(jù)測試方法和方案,完成對各個測試模塊進(jìn)行實(shí)際電路中的參數(shù)、控制方法及人機(jī)界面設(shè)計(jì),研制自動測試平臺。該測試平臺實(shí)現(xiàn)了以下功能:1、根據(jù)用戶需求自動調(diào)節(jié)MOSFET環(huán)境參數(shù);2、精確記錄MOSFET動態(tài)波形;3、... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中高壓功率IGBT模塊開關(guān)特性測試平臺

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文62017年，電子科技大學(xué)李軒進(jìn)行了MOSFETSiC開關(guān)損耗模型與新結(jié)構(gòu)的研究[26]。研究了從器件級和電路級兩種模型進(jìn)行有限元仿真分析動態(tài)損耗模型；研制出適應(yīng)于高頻應(yīng)用的MOSFETSiC和驅(qū)動芯片共集封裝模塊；研究了兩種新型結(jié)構(gòu)（集成三級自我保護(hù)肖特基二極管結(jié)構(gòu)和屏蔽柵結(jié)構(gòu)）。如圖1-2所示，為高頻連續(xù)工作模式該集成模塊測試圖。圖1-2高頻連續(xù)工作模式該集成模塊測試圖2017年，浙江大學(xué)常垚等人基于雙脈沖測試原理進(jìn)行了壓接式IGBT模塊的開關(guān)特性測試與分析，分析了不同壓接力、負(fù)載、結(jié)溫條件對開關(guān)特性的影響，并為其在大功率電力變換領(lǐng)域的推廣和使用提供參考[27]。2018年，浙江大學(xué)石巍研究了大功率IGBT模塊健康狀態(tài)信息提取方法，并研制出模塊加速老化試驗(yàn)平臺[28]。該平臺主功率回路拓?fù)鋱D如圖1-3所示。動態(tài)老化電參數(shù)是從IGBT模塊開通暫態(tài)入手的，分析過程中最大驅(qū)動?xùn)艠O電流、開通延遲時間、過沖電流等，總結(jié)了不同老化部位、老化形式和老化程度對這些參數(shù)之間的關(guān)系。另外，定量分析了負(fù)載電流和結(jié)溫與開通過程的耦合作用機(jī)理[28]。

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1-3加速老化試驗(yàn)平臺主功率回路拓?fù)鋱D1.3.2功率電感測試國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，功率電感的測試大多是借助變壓器線圈測試儀器，主要是對電感值、交直流內(nèi)阻進(jìn)行檢測，少有對磁飽和電流測試的專有儀器問世。對于磁飽和電流的測試，業(yè)界尚未形成統(tǒng)一的測量方法，主要有以下三種方法。（1）方法一：高頻變壓器磁飽和檢測方法，如圖1-4所示。由1~3kHz的方波信號發(fā)生器產(chǎn)生測試信號，并利用交流功率放大器進(jìn)行信號放大，之后再將信號接入變壓器的一次繞組，最后利用示波器對采樣電阻上的波形進(jìn)行觀察，看初級線圈是否發(fā)生磁飽和。同理，也可將此方法用于功率電感磁飽和測試上。圖1-4高頻變壓器磁飽和檢測方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國產(chǎn)高壓大功率IGBT應(yīng)用于機(jī)車變流器工作特性測試研究[J]. 黃先進(jìn),孫湖.  電工電能新技術(shù). 2017(11)
[2]橋式電路中不同封裝SiC MOSFET串?dāng)_問題分析及低柵極關(guān)斷阻抗的驅(qū)動電路[J]. 梁美,李艷,鄭瓊林,趙紅雁.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(18)
[3]基于關(guān)斷電流最大變化率的壓接式IGBT模塊結(jié)溫提取方法[J]. 常垚,陳玉香,李武華,李威辰,何湘寧.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(12)
[4]高速SiC MOSFET開關(guān)特性的測試方法[J]. 梁美,李艷,鄭瓊林,趙紅雁.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(14)
[5]基于熱敏感電參數(shù)法的大容量IGBT模塊動態(tài)結(jié)溫在線檢測研究[J]. 祝沖沖,王祥,羅皓澤,周宇,楊歡,李武華,何湘寧.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(09)
[6]壓接式IGBT模塊的開關(guān)特性測試與分析[J]. 常垚,周宇,羅皓澤,李武華,何湘寧,張朝山.  電源學(xué)報. 2017(06)
[7]納米MOSFET器件電流噪聲測試方法研究[J]. 賈曉菲,陳文豪,丁兵,何亮.  電子元件與材料. 2016(12)
[8]功率MOSFET器件柵電荷測試與分析[J]. 張文濤,皓月蘭.  電子與封裝. 2016(06)
[9]功率MOSFET器件穩(wěn)態(tài)熱阻測試原理及影響因素[J]. 康錫娥.  電子與封裝. 2015(06)
[10]基于關(guān)斷延遲時間的大功率IGBT模塊結(jié)溫提取方法研究[J]. 孫鵬飛,羅皓澤,董玉斐,李武華,何湘寧.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(13)

博士論文
[1]SiC MOSFET開關(guān)損耗模型與新結(jié)構(gòu)研究[D]. 李軒.電子科技大學(xué) 2017
[2]基于動態(tài)熱敏電參數(shù)法的大容量IGBT模塊結(jié)溫在線提取原理和方法研究[D]. 羅皓澤.浙江大學(xué) 2015
[3]基于IGCT的NPC三電平中壓大容量變流裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 謝路耀.北京交通大學(xué) 2013
[4]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]壓接型IGBT開關(guān)特性測試平臺的設(shè)計(jì)及寄生電感提取[D]. 袁文遷.北京交通大學(xué) 2018
[2]大功率IGBT模塊健康狀態(tài)信息提取方法研究及加速老化試驗(yàn)平臺研制[D]. 石巍.浙江大學(xué) 2018
[3]壓接式IGBT開關(guān)特性測試平臺的設(shè)計(jì)[D]. 馬義勇.北京交通大學(xué) 2017
[4]IGBT的新型實(shí)時結(jié)溫監(jiān)測方法及其在電動汽車中的應(yīng)用[D]. 李豪.重慶大學(xué) 2017
[5]功率變流器中關(guān)鍵器件在線監(jiān)測技術(shù)的研究[D]. 龔燦.重慶大學(xué) 2017
[6]大容量IGBT模塊應(yīng)用工況復(fù)現(xiàn)平臺的設(shè)計(jì)與研究[D]. 祝沖沖.浙江大學(xué) 2017
[7]應(yīng)用于牽引傳動的大功率IGBT的建模和特性研究[D]. 杜韶華.北京交通大學(xué) 2016
[8]基于單片機(jī)的變頻器綜合檢測系統(tǒng)的研制[D]. 張文超.東北石油大學(xué) 2016
[9]干擾信號下IGBT的動態(tài)電磁特性研究與分析[D]. 姚愛芬.北京交通大學(xué) 2016
[10]功率MOSFET的SOA測試與驗(yàn)證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 寧丹.西安電子科技大學(xué) 2016



本文編號：3139855