铁路客车电源IGBT模块的驱动与保护技术研究
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 铁路客车电源系统 | 第10-11页 |
| 1.2 电力电子器件发展与应用 | 第11页 |
| 1.3 驱动保护电路的现状与发展 | 第11-13页 |
| 1.3.1 非隔离集成驱动电路 | 第12页 |
| 1.3.2 厚膜集成驱动电路 | 第12页 |
| 1.3.3 ASIC集成驱动器 | 第12-13页 |
| 1.4 本文的研究意义与主要内容 | 第13-15页 |
| 1.4.1 本文的研究意义 | 第13-14页 |
| 1.4.2 本文的主要内容 | 第14-15页 |
| 第2章 IGBT工作特性与驱动要求 | 第15-28页 |
| 2.1 IGBT的结构 | 第15-16页 |
| 2.2 IGBT的工作特性 | 第16-21页 |
| 2.2.1 静态特性 | 第16页 |
| 2.2.2 动态特性 | 第16-21页 |
| 2.3 IGBT安全工作区 | 第21页 |
| 2.4 驱动IGBT的关键因素 | 第21-25页 |
| 2.4.1 驱动正电压 | 第21-23页 |
| 2.4.2 驱动负电压 | 第23页 |
| 2.4.3 栅极驱动电阻 | 第23-24页 |
| 2.4.4 驱动功率 | 第24-25页 |
| 2.5 驱动电路电气隔离 | 第25-27页 |
| 2.5.1 电源隔离 | 第25-26页 |
| 2.5.2 信号隔离 | 第26-27页 |
| 2.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 铁路客车电源故障工况下IGBT的保护研究 | 第28-45页 |
| 3.1 铁路客车电源结构与工作原理 | 第28-30页 |
| 3.1.1 逆变器结构与工作原理 | 第28-29页 |
| 3.1.2 充电机结构与工作原理 | 第29-30页 |
| 3.2 铁路客车电源主电路故障分析 | 第30-38页 |
| 3.2.1 功率模块故障分析 | 第30-37页 |
| 3.2.2 输出端故障分析 | 第37-38页 |
| 3.3 IGBT模块的失效分析 | 第38-40页 |
| 3.3.1 短路过热失效 | 第38-39页 |
| 3.3.2 短路擎住效应失效 | 第39-40页 |
| 3.3.3 集电极击穿失效 | 第40页 |
| 3.3.4 栅极击穿失效 | 第40页 |
| 3.4 IGBT模块短路保护研究 | 第40-44页 |
| 3.4.1 短路故障检测方法 | 第40-43页 |
| 3.4.2 短路故障软关断保护 | 第43-44页 |
| 3.5 驱动信号逻辑保护 | 第44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 IGBT驱动保护电路设计 | 第45-61页 |
| 4.1 驱动保护电路总体结构 | 第45-46页 |
| 4.2 驱动隔离电源设计 | 第46-50页 |
| 4.2.1 电源主电路 | 第46页 |
| 4.2.2 电源变压器设计 | 第46-50页 |
| 4.3 信号隔离电路设计 | 第50-52页 |
| 4.3.1 脉冲边沿调制与还原 | 第50页 |
| 4.3.2 脉冲变压器设计 | 第50-51页 |
| 4.3.3 仿真验证 | 第51-52页 |
| 4.4 驱动电路设计 | 第52-53页 |
| 4.4.1 驱动电路结构 | 第52-53页 |
| 4.4.2 正常工作原理 | 第53页 |
| 4.4.3 软关断保护原理 | 第53页 |
| 4.5 检测与保护电路设计 | 第53-60页 |
| 4.6 驱动电路PCB布线工艺 | 第60页 |
| 4.7 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 实验结果及分析 | 第61-69页 |
| 5.1 单板实验电路 | 第61页 |
| 5.2 驱动隔离电源 | 第61-63页 |
| 5.3 信号隔罔电路 | 第63-64页 |
| 5.4 驱动电路 | 第64-66页 |
| 5.5 短路检测与保护电路 | 第66-68页 |
| 5.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第6章 结论 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 | 第74页 |
