基于SiC MOSFET的永磁同步电机驱动器高速开关行为研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuechao002
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多电飞机、混合动力汽车等新型交通运输方式的发展方向,对电力电子变换器提出高效率、高功率密度等要求。高功率密度变换器的关键在于高开关频率及较高工作结温。硅半导体功率器件经过数十年的长足发展,其性能已达到理论极限,成为制约高功率密度变换器发展的瓶颈之一。与硅功率器件相比,宽禁带碳化硅功率器件具有高开关速度、较低损耗及较高结温等优势,进一步提高电力电子变换器效率,降低其体积、重量。  然而,基于碳化硅器件的高速开关变换器,工作频率高达数百kHz,线路寄生电感及功率器件结电容等非理想参数的影响不可忽略。RLC谐振网络产生漏源极电压尖峰及桥臂串扰电压,严重制约了桥臂结构电路的高速开关能力。在保证高开关速度的前提下,尽可能降低漏源极电压尖峰及桥臂串扰电压,为此构建了桥臂结构电路的等效电路及数学模型。该数学模型在双脉冲电路中得到实验验证,研究了栅极驱动电阻及线路寄生电感对高速开关能力的影响。基于以上实验结果,采用直流去耦电容消除了部分功率回路寄生电感的不利影响,对漏源极电压尖峰具有抑制效果;采用包含有源低阻抗支路的桥臂串扰抑制驱动电路有效抑制了桥臂串扰现象;尽可能减小共源极电感,消除其对于高速开关的负反馈作用。考虑到实际变换器中功率器件自加热现象及具有研究前景的高温应用领域,研究了SiC MOSFET在工作结温分别为25℃及95℃时的开关特性。最后,针对桥臂结构电路提出了适用于高速开关行为、最小化线路寄生参数的布局设计。  与双脉冲电路相比,SiC MOSFET永磁同步电机驱动器承受更高漏源极电压尖峰。由散热器产生的寄生电容并联在上桥臂SiC MOSFET两端,大幅恶化了上桥臂SiC MOSFET的开关特性。考虑到SiC MOSFET封装结构,上下桥臂采用分立散热器的方案,能够消除寄生电容支路带来的不利影响。该SiC MOSFET永磁同步电机驱动器样机工作频率达到100kHz,能够获得较高基波频率及较小电流纹波脉动。同时,利用SiC MOSFET高速开关优势,能够大幅减小死区时间,较大程度缓解了死区效应的不利影响。实验结果证明该SiC MOSFET永磁同步电机驱动器样机具有较高效率及较好动态性能。
其他文献
随着石油危机的不断加剧和全球航运业的快速发展,航运造成的巨大的石油消耗和环境污染问题受到了社会的广泛关注。作为一种清洁能源,液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)
我们从小就听长辈们说起过懒汉,仿佛懒惰很不体面。实际上。没有我们这些懒汉.就没有社会的进步;没有我们这些懒汉,即使勤劳的人.一生中也会充满单调乏味的劳作。如晚饭后,一个
摘要:当前大学生思想政治教育工作应主动适应大数据时代发展带来的影响,在思想政治教育过程和方法上进行创新,对大数据运用于大学生思想政治教育过程中存在的问题进行识别和分析,通过优化大数据技术,加强隐私安全制度保障,搭建思想政治教育数据共享平台等多种措施提升大学生思想政治教育效果。  关键词:大数据;大学生思想政治教育;问题分析;解决路径  一、大数据运用于大学生思想政治教育的可行性  随着移动终端的不
摘要:高校的党建工作与高校舆论指导两者是辩证的关系,高校舆论指导就是高校思想政治工作,是我国高校重要的课题,但是随着新媒体时代的来临,各类思潮席卷而来,打破了原有高校党建工作与高校舆论指导的良性互动。高校大学生正处于特殊发展时期,高校应积极构造积极适应、利用新媒体时代,为大学生创设良好的舆论指导环境,促进党建工作不断发展。  关键词:新媒体时代;高校党建;舆论引导  一、新媒体时代高校党建与舆论引
目前矿用自卸车电传动系统组合试验暂无标准可依,试验方法及试验项目仅由主机厂或者生产商提出,导致无法确认电传动系统组合试验是否充分,试验方法是否合理.设计了一种矿用自
针对因提升容器偏载等因素导致的容器及提升绳等产生的偏摆问题,对罐道绳张紧力等参数进行计算分析.以铜兴公司为例,选择罐道绳并确定合理的张紧力,应用效果较好.得出罐道绳
本文主要结合两种典型拓扑(升压式有源箝位倍流整流和不对称半桥倍流整流)对低压大电流输出DC/DC变换器中的磁集成技术的应用进行了分析和研究,并进行了硬件实现和仿真分析.
由于现有矿用防爆胶轮车因工作条件恶劣导致其故障率远高于道路车辆,并且有近一半的维修由发动机故障引起,因此对防爆发动机进行实时监测和故障检验至关重要.基于防爆柴油发
大容量空冷汽轮发电机冷却系统简单,没有水处理设备与制氢设备,减少了辅机与控制系统,提高了运行安全可靠性,并且降低了初次投资费用.近年来,随着空冷汽轮发电机设计制造技术
通过采用SMCC选型技术与JKSimMet软件相结合的方法,分析研究长径比对国外某铜钴矿单段半自磨流程产品粒度的影响.结果表明,采用单段半自磨流程处理国处某铜矿钴矿石时,长径比