發(fā)布時(shí)間：2024-09-28 19:50

　　電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展對(duì)電機(jī)控制器的小型化、輕量化和高能效提出了更高的要求。以SiC MOSFET為代表的寬禁帶器件超越了傳統(tǒng)硅基功率器件在電壓等級(jí)、開(kāi)關(guān)頻率與工作溫度上的極限,可降低電機(jī)控制器的體積、重量和成本,提高系統(tǒng)效率,在電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢(shì)。驅(qū)動(dòng)電路影響著電機(jī)控制器的性能與可靠性,驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究對(duì)SiC MOSFET在電動(dòng)汽車(chē)中的應(yīng)用有著重要意義。本文分析了SiC MOSFET的器件特性,研究了SiC MOSFET在高頻應(yīng)用中的主回路振蕩與驅(qū)動(dòng)回路振蕩產(chǎn)生機(jī)理。針對(duì)CREE 1200V/300A半橋模塊,搭建了包含寄生參數(shù)LTSPICE仿真電路,并通過(guò)理論分析和仿真研究了驅(qū)動(dòng)參數(shù)對(duì)SiC MOSFET開(kāi)關(guān)瞬態(tài)的影響。根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)逆變器驅(qū)動(dòng)電路的要求,設(shè)計(jì)了60kW碳化硅逆變器的驅(qū)動(dòng)電路,其具有信號(hào)隔離、緩沖放大、有源鉗位、柵極鉗位及兩級(jí)過(guò)流保護(hù)功能,并針對(duì)減小驅(qū)動(dòng)回路寄生電感,提出了驅(qū)動(dòng)回路低阻抗路徑的布局方案。制作了驅(qū)動(dòng)板并搭建了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),通過(guò)雙脈沖實(shí)驗(yàn)測(cè)試了SiC MOSFET的開(kāi)關(guān)性能并選擇了最優(yōu)的驅(qū)動(dòng)電阻與柵極電容。通過(guò)過(guò)流保護(hù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的過(guò)流保護(hù)電路可以正常動(dòng)作,...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路研究現(xiàn)狀
        1.2.2 主動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究工作及章節(jié)安排
第2章 SiC MOSFET特性分析及驅(qū)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化
    2.1 SiC MOSFET器件特性分析
        2.1.1 SiC MOSFET的物理結(jié)構(gòu)與工作原理
        2.1.2 SiC MOSFET靜態(tài)特性
        2.1.3 SiC MOSFET動(dòng)態(tài)特性
    2.2 SiC MOSFET開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)特性分析
        2.2.1 SiC MOSFET的開(kāi)關(guān)過(guò)程
        2.2.2 SiC MOSFET的開(kāi)關(guān)軌跡
    2.3 SiC MOSFET應(yīng)用中面臨的問(wèn)題
        2.3.1 主回路開(kāi)關(guān)振蕩
        2.3.2 驅(qū)動(dòng)回路振蕩與串?dāng)_
    2.4 SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)回路參數(shù)優(yōu)化仿真
        2.4.1 驅(qū)動(dòng)參數(shù)對(duì)SiC MOSFET開(kāi)關(guān)瞬態(tài)的影響
        2.4.2 CAS300M12BM2 模塊LTSpice仿真電路搭建
        2.4.3 驅(qū)動(dòng)回路參數(shù)仿真及優(yōu)化
    2.5 本章小結(jié)
第3章 SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
    3.1 電動(dòng)汽車(chē)逆變器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)要求
    3.2 驅(qū)動(dòng)電路硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 供電電源設(shè)計(jì)
        3.2.2 信號(hào)傳輸電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
        3.2.4 PCB布置與寄生參數(shù)提取
    3.3 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        3.3.1 雙脈沖實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 電機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 SiC MOSFET主動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究
    4.1 主動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路原理
        4.1.1 驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)
        4.1.2 驅(qū)動(dòng)電阻調(diào)節(jié)
        4.1.3 驅(qū)動(dòng)電流調(diào)節(jié)
    4.2 主動(dòng)門(mén)極驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)過(guò)程控制
        4.2.1 開(kāi)關(guān)階段的檢測(cè)方法
        4.2.2 新型主動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路
        4.2.3 仿真分析
    4.3 主動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)溫控制策略
        4.3.1 結(jié)溫控制意義
        4.3.2 導(dǎo)通損耗及開(kāi)關(guān)損耗控制
        4.3.3 結(jié)溫平滑控制仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間獲得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：4006267