作為中高壓電能變換領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的功率半導(dǎo)體器件,IGBT在電力系統(tǒng)、軌道交通、國(guó)防軍工、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。根據(jù)工業(yè)界數(shù)據(jù),在此類設(shè)備中,IGBT等功率器件是故障率最高的組件,為提高基于IGBT的設(shè)備的可靠性,針對(duì)IGBT的快速可靠的故障保護(hù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。本文提出了一種基于新型電流傳感器——隧道磁電阻(Tunnel Magnetoresistance,TMR)傳感器的短路及過流保護(hù)方法。TMR的電阻值會(huì)隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化而變化,若將其組成橋式電路可用于電流測(cè)量。在本文中,首先采用環(huán)形TMR傳感器測(cè)量流經(jīng)IGBT模塊的電流,并將該電流與閾值相比較以實(shí)現(xiàn)短路及過流保護(hù)。搭建基于1200V/200A IGBT模塊的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)測(cè)試TMR傳感器,結(jié)果表明TMR傳感器具有良好的測(cè)量精度。閾值為120A的過流故障檢測(cè)時(shí)間為604ns。TMR測(cè)得的電流還被用來估計(jì)直流母線電容量,最大估計(jì)誤差為0.26%。將TMR傳感器被集成到IGBT模塊內(nèi)部以擴(kuò)展其應(yīng)用場(chǎng)景。分別基于理論計(jì)算和有限元仿真提出了尋找TMR傳感器在IGBT模塊內(nèi)最優(yōu)安裝位置的方法,并采用了一種差分結(jié)構(gòu)的TMR傳感器以削弱鄰近磁...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論1第1章緒論1.1論文研究背景及意義絕緣柵雙極型晶體管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT）一種全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，由于采用電壓控制，驅(qū)動(dòng)功率遠(yuǎn)小于晶閘管或功率三極管；開通時(shí)由于電導(dǎo)效應(yīng)，導(dǎo)通電阻小，是中高壓....

圖1-3短路故障的分類[7]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論2根據(jù)發(fā)生短路故障時(shí)開關(guān)器件所處的狀態(tài)不同，可以將短路故障分為硬開關(guān)故障（HardSwitchingFault，HSF）和負(fù)載故障（FaultUnderLoad，F(xiàn)UL）。其中，當(dāng)負(fù)載在器件開通前已經(jīng)短路，器件開通時(shí)發(fā)生的短路故障稱為硬開關(guān)故障；而當(dāng)器件處....

圖1-4退飽和保護(hù)的典型電路

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論3圖1-4退飽和保護(hù)的典型電路另一種電壓型方案是檢測(cè)門極驅(qū)動(dòng)的電壓[10]-[14]。這些方法都是基于對(duì)門極驅(qū)動(dòng)電壓（vge）在正常工作狀態(tài)和短路故障下不同行為的比較。如圖1-5所示，當(dāng)硬開關(guān)故障發(fā)生時(shí)，vge在開通過程中會(huì)丟失米勒平臺(tái)；而當(dāng)負(fù)載故障發(fā)生時(shí)....

圖1-5基于檢測(cè)門極驅(qū)動(dòng)的

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論3圖1-4退飽和保護(hù)的典型電路另一種電壓型方案是檢測(cè)門極驅(qū)動(dòng)的電壓[10]-[14]。這些方法都是基于對(duì)門極驅(qū)動(dòng)電壓（vge）在正常工作狀態(tài)和短路故障下不同行為的比較。如圖1-5所示，當(dāng)硬開關(guān)故障發(fā)生時(shí)，vge在開通過程中會(huì)丟失米勒平臺(tái)；而當(dāng)負(fù)載故障發(fā)生時(shí)....

本文編號(hào)：3917992