【正文】 更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 武漢理工大學(xué)本科生畢 業(yè)設(shè)計（論文 )任務(wù)書 學(xué)生姓名 ： 專業(yè)班級： 自動化 0702 班 指導(dǎo)教師： 工作單位： 自動化學(xué)院 設(shè)計 (論文 )題目 : 大功率 IGBT 驅(qū)動電路設(shè)計 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容： 研究目前市場大功率 IGBT的特性， 并 針對 1200V， 450A的 IGBT模塊 設(shè)計隔離型 IGBT驅(qū)動電路 及實現(xiàn)電路的保護(hù) 。完成硬件電路設(shè)計。 要求完成的主要任務(wù) : 1．學(xué)習(xí) MATLAB 軟件相關(guān)知識內(nèi)容；學(xué)習(xí) MATLAB 軟件相關(guān)知識； 2．具體了解單管 IGBT 結(jié)構(gòu)和工作原理，知道 IGBT 的基本特性（靜態(tài)特性、動態(tài)特性）（了解內(nèi)容：正反電壓 GEU 、集電極電流 CI 、射集電壓 CEU 、集電極功耗 CMP ）； 3．具體了解 IGBT 模塊分別在低壓小電流驅(qū)動和高壓大電流驅(qū)動條件下的驅(qū)動要求，選取高壓大功率的 IGBT 模塊進(jìn)行了解并設(shè)計其驅(qū)動電路（ IGBT 模塊選取 1200V， 450A 的FF450R12KT4 型號）； 4．設(shè)計隔離型 IGBT 驅(qū)動電路的硬件電路； 5．撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，字?jǐn)?shù)不少于 15000； 6．完成外文文獻(xiàn)翻譯，字?jǐn)?shù)約為 5000 左右。 必讀參考資料： [1] 林飛 杜欣．電力電子應(yīng)用技術(shù)的 MATLAB 仿真 [M].北京 ：中國電力出版社， 2022． [2] 王兆安 劉進(jìn)軍．電力電子技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022． [3] Abraham 著 Switching Power Supply Design[M].王志強(qiáng) 譯．北京：電子工業(yè) 出版社， 2022． [4] 陳堅．電力電子學(xué)－電力電子變換和控制技術(shù) [M].北京：高等教育出版社， 2022． 指導(dǎo)教師簽名： 系主任簽名： 院長簽名 （ 章 ） ： 更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電 子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析） 絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）為第三代電力電子器件，是 80年代初為解決金屬氧化物場效應(yīng)管（ MOSFET）的高導(dǎo)通壓降、難以制成兼有高壓和大電流特性和大功率晶體管（ GTR）的工作頻率低、驅(qū)動電路功率大等不足而出現(xiàn)的雙機(jī)理復(fù)合器件，是MODFET和 GTR結(jié)合的產(chǎn)物。它結(jié)合了這兩種器件的優(yōu)點，比 MODFET減少了導(dǎo)通損耗，增大了導(dǎo)通電流，比 GTR 開關(guān)速度快，驅(qū)動功率小，開關(guān)頻率高，而且耐壓等級也顯著提高。 諸多的優(yōu)良特性使得 IGBT成為大中功率開關(guān)電源、逆變器、高頻感應(yīng)加熱有源濾波器、家用電器等需要電流變換成和的理想功率器件。特別是近幾年來，變頻驅(qū)動、有源電力濾波器、輕型直流輸電、 UPS電源、電焊機(jī)、醫(yī)療儀器等電力電子的應(yīng)用技術(shù)風(fēng)起云涌， IGBT 作為主流的功率輸出器件，應(yīng)用 日趨廣泛。在要求快速低損耗的電力電子應(yīng)用范圍內(nèi)，在中、低頻功率功率控制應(yīng)用中， IGBT最具獨特性能。 眾所周知，電力電子技術(shù)和應(yīng)用裝置的發(fā)展水平很大程度上依賴于電力電子器件的發(fā)展水平，而電力電子器件的使用性能還會依賴于電路條件和開關(guān)環(huán)境。 IGBT也不例外，驅(qū)動保護(hù)電路的設(shè)計師 IGBT應(yīng)用中一個很重要的環(huán)節(jié)，也是應(yīng)用設(shè)計的難點和關(guān)鍵。性能優(yōu)良的驅(qū)動保護(hù)電路是保證 IGBT高效、可靠運(yùn)行的必要條件。 目前 IGBT驅(qū)動器的形式多種多樣各有其特點，下面介紹幾種典型常用的驅(qū)動器： 1．雙絞線傳輸式驅(qū)動器：門極驅(qū)動電路的 輸出線為絞合線，為抑制輸入信號的振蕩現(xiàn)象，在門源端并聯(lián)一阻尼網(wǎng)絡(luò)，由 1? 電阻和 F? 電容器組成阻尼振蕩器。另外，驅(qū)動電路的輸出級與 IGBT的輸入端之間的連接串有一只 10? 的門極電阻。 ：輸入信號 iU 經(jīng)光電耦合器隔離后引入驅(qū)動電路，經(jīng)放大器放大由推換電路 V2， V3向 IGBT提供門極驅(qū)動信號。 V2通過 + CU 得到一個正向門極電壓，當(dāng) V2截止， V3導(dǎo)通是得到一個負(fù)的門極電壓并截止。另外設(shè)計了過電流保護(hù)裝置。當(dāng)電流信號來時， IGBT脫離飽和狀態(tài)， DSU 升高， VD1 檢測到該信號，一方面通過光耦向控制回路發(fā)信號，另一方面在較短的時間內(nèi)降低門極電壓使 IGBT關(guān)斷。 ：由控制脈沖生成單元產(chǎn)生的脈沖信號經(jīng)晶體管 V 進(jìn)更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電 子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 行功率放大后加到脈沖變壓器 T，并由 T隔離耦合經(jīng)穩(wěn)壓管 VS1， VS2限幅后驅(qū)動 IGBT。驅(qū)動級不需專門的直流電源，簡 化了電路結(jié)構(gòu)，且工作頻率高，可達(dá) 10KHZ左右。 基本內(nèi)容和技術(shù)方案 首先針對自己的研究課題，經(jīng)過查閱相關(guān)書籍資料了解 IGBT元件的工作原理及其特性，從而掌握該元件的本質(zhì)特點。然后閱讀學(xué)習(xí)關(guān)于 IGBT驅(qū)動電路的文獻(xiàn)資料，深入的了解驅(qū)動電路的基本工作原理，為自己的電路初步設(shè)計奠定下基礎(chǔ)。同時針對驅(qū)動電路中的對于 IGBT元件的保護(hù)電路所 需 選擇的措施 及柵極電阻的選擇 進(jìn)行研究，最終根據(jù)自己設(shè)計的驅(qū)動電路的特點采取正確的保護(hù)措施，從而進(jìn)一步的更好的完成本次的關(guān)于 IGBT 驅(qū)動電路設(shè)計的課題研究。 通過查閱學(xué)習(xí)關(guān)于 IGBT元件的 資料文獻(xiàn) ， 了解到 IGBT（ 絕緣柵雙極型晶體管 ）是由 BJT（ 雙極型三極管 ） 和 MOS（ 絕緣柵型場效應(yīng)管 ） 組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件 ， 兼有 MOSFET的高輸入阻抗和 GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點 ，而且還學(xué)習(xí)了該元件的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。 IGBT 的柵源特性呈非線性電容性，并工作于高頻開關(guān)狀態(tài)，其快速通斷導(dǎo)致過高的電流尖峰，在控制回路中產(chǎn)生干擾，引起振蕩。因此， 設(shè)計的驅(qū)動電路 選用 具有 足夠的瞬時電流吞吐能力及快速 通斷的 光耦 合隔離器 。同時， 由于 IGBT的 驅(qū) 動電路要保證一條低阻抗的放電回路， 同 時驅(qū)動電源的內(nèi)阻一定要小，即柵極電容充放電速度要快，以保證 VGE有較陡的前后沿，使 IGBT開關(guān)損耗盡量要小，所以必須對上面需求進(jìn)行仔細(xì)的研究。 整體 驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)會對 IGBT的運(yùn)行性能產(chǎn)生顯著影響，如開關(guān)時間、開關(guān)損耗、短路電流保護(hù)能力和抗 dv/dt 的能力等。 在進(jìn)行設(shè)計時必須要 根據(jù) IGBT的型號類型和參數(shù)指標(biāo)合理設(shè)計驅(qū)動電路對于充分發(fā)揮 IGBT的性能是十分重要的。 IGBT驅(qū)動電路中柵極電阻的研究也是十分重要的，柵極電阻可以消除柵極振蕩、轉(zhuǎn)移驅(qū)動器件的功率損耗和調(diào)節(jié)開關(guān)的通斷速度，所以必須針對柵極電阻 選取的注意方面及其與 IGBT 的在電路中的關(guān)系的進(jìn)行討論研究。 過流問題是 IGBT 和設(shè)備安全運(yùn)行的重要因素，對于 1200V/450A 的 IGBT模塊來說導(dǎo)通壓降為 2V 左右。工程上常采用調(diào)整串聯(lián)在 IGBT 集電極與驅(qū)動塊之間的二極管個數(shù)。其存在的問題是只能階梯式地調(diào)整，而 的動作電壓反映在 IGBT 上，Ic 將產(chǎn)生很大的變化，很難做到精確設(shè)定過流保護(hù)的臨界動作點。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電 子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 的過程中，要注意上面 IGBT應(yīng)用的必要條件，完成電路原理圖的繪制，完成字?jǐn)?shù)不少于 。 進(jìn)度安排 第 1～ 2 周： 畢業(yè)實習(xí)，撰寫畢業(yè)實習(xí)報告； 第 3～ 4 周： 翻譯外文資料，初步確定方案，完成開題報告； 第 5 周： 確定最終方案，并進(jìn)行可行性分析； 第 6～ 9 周： 硬件設(shè)計及程序代碼編制； 第 10～ 11 周： 綜合調(diào)試，根據(jù)結(jié)果完善系統(tǒng)； 第 12～ 14 周： 完成論文撰寫； 第 15 周： 論文答辯； 第 16 周： 論文裝訂 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 目 錄 摘 要 ................................................................................ I Abstract ............................................................................. II 1 緒論 ................................................................................ 1 引言 .......................................................................... 1 課題研究意義 .................................................................. 2 研究現(xiàn)狀 ...................................................................... 3 產(chǎn)品現(xiàn)狀 ................................................................ 3 技術(shù)現(xiàn)狀 ................................................................ 4 主要研究內(nèi)容 .................................................................. 5 2 IGBT的基本結(jié)構(gòu)及 IGBT 模塊選型 ....................................................... 7 IGBT的結(jié)構(gòu)及工作原理 .......................................................... 7 IGBT的 基本工作特性 ............................................................ 9 IGBT模塊選型 ................................................................. 11 3 IGBT驅(qū)動研究 ....................................................................... 12 驅(qū)動電路設(shè)計要求 ............................................................. 12 IGBT的驅(qū)動電路選型 ........................................................... 12 IGBT驅(qū)動電路中柵極電阻的研究 ................................................. 14 柵極電阻的作用 ......................................................... 14 柵極電阻的選取 ......................................................... 14 設(shè)置柵極電阻的注意事項 ................................................. 15 柵極電阻和 IGBT的關(guān)系討論 .............................................. 15 4 IGBT保護(hù)電路設(shè)計 ................................................................... 19 IGBT柵極的保護(hù) ............................................................... 19 IGBT的過電流保護(hù) ............................................................. 19 IGBT開關(guān)過程中的電壓保護(hù) ..................................................... 22 IGBT的過熱保護(hù) ...