原文传递
新能源汽车用逆变器分立功率器件并联技术的仿真研究
| 论文题名： | 新能源汽车用逆变器分立功率器件并联技术的仿真研究 |
| 关键词： | 新能源汽车;电机控制器;并联器件;电流平衡 |
| 摘要： | 在新能源汽车的电机控制器中，由于现有模块电流能力不够、成本过高、散热能力有限，常常使用多个功率器件并联，以提高载流能力。器件参数的公差、PCB布局不对称导致的寄生参数不一致以及散热器的冷却效果导致的热量堆积，都会导致电流不均衡现象。并联器件的不均流会导致器件的结温差异影响器件的正常工作，同时也会产生额外的高频信号，危害轴承的寿命。为了保证并联器件的电流平衡，以MOSFET为研究对象，研究了并联均流问题并进行了分析和优化。 本文首先分析了MOSFET的物理特性和开关特性，建立了MOSFET导通阶段和开关阶段的等效数学模型，并分析了温度对MOSFET参数的影响。 为了研究并联均流的影响因素，建立了计及寄生参数的MOSFET并联均流电路模型,分析了静态均流和动态均流与器件参数以及热阻的关系，详细分析了各部分寄生参数对并联均流的影响。建立了基于PSPICE的双脉冲测试电路模型,验证了理论分析的正确性。 为了解决并联不均流的问题，对现有的部分均流方案进行了简单介绍，分析了栅极异步驱动的不足，设计了一种基于耦合电感和动态栅极驱动结合的均流措施，并分析其工作原理。基于PSPICE建立了并联均流电路，验证了该方法对并联不均流的改善效果,对动态和静态的电流不平衡都能起到较好的优化效果。 最后，分析了实际运行中并联不均流会导致的热不平衡问题和轴承电流问题。其中,在热耦合良好的情况下，并联不均流不会导致严重的热不平衡，不需要采取措施。通过仿真验证了耦合电感和动态栅极驱动结合的均流措施对轴承电流的优化效果，该方法可以有效抑制电流不平衡产生的高频噪声，从而降低轴承电流。 |
| 作者： | 唐伟峰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王长江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
