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文檔簡介
1、在電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中,電力電子器件的性能起著至關(guān)重要的作用,電力電子器件的發(fā)展決定了電力電子技術(shù)的發(fā)展。IGCT(集成門極換流晶閘管)一種新型的大功率電力電子器件,主要由GCT(門極換流晶閘管)和門極驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成,其中,GCT是一種性能優(yōu)良的新型大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件,門極驅(qū)動(dòng)電路則是用來實(shí)現(xiàn)它的開通與關(guān)斷及實(shí)時(shí)反饋其工作狀態(tài)。GCT器件工作時(shí),其工作性能的優(yōu)劣與驅(qū)動(dòng)電路的電路特性有著直接的關(guān)系,應(yīng)用時(shí)必須與其驅(qū)動(dòng)電路配合才能發(fā)揮優(yōu)越
2、的性能。
本文主要針對1100A/4500V逆導(dǎo)型GCT集成門極驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì),首先從IGCT研究背景、意義出發(fā),介紹了GCT集成門極驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)前的國內(nèi)外研究狀況,然后,詳細(xì)的闡述了GCT的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及性能參數(shù),并在此基礎(chǔ)上確定了GCT開通、維持和關(guān)斷所需要的門極驅(qū)動(dòng)電流大小及門極驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方案。其次,根據(jù)GCT集成門極驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方案,對GCT集成門極驅(qū)動(dòng)電路的開關(guān)主電路、電源電路、維持電流檢測電
3、路、狀態(tài)檢測電路及邏輯控制電路等電路模塊進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。其中,采用PSPICE軟件對開關(guān)主電路的工作性能進(jìn)行了模擬分析以及各元件參數(shù)對電路特性的影響進(jìn)行了分析優(yōu)化,確定了開關(guān)主電路的各元件參數(shù)、GCT工作時(shí)所要求的門極驅(qū)動(dòng)電流大小以及各開關(guān)管的開關(guān)時(shí)序;電源電路主要采用電壓轉(zhuǎn)化芯片實(shí)現(xiàn)電壓的變換,在其設(shè)計(jì)過程中,對電路特性進(jìn)行了模擬分析,確定了電路中各元件的參數(shù);在維持電流檢測電路和狀態(tài)檢測電路的設(shè)計(jì)中,對電路的功能及元件參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)
4、的分析,最終確定了電路中各元件參數(shù)及電路所要實(shí)現(xiàn)的功能;邏輯控制電路是以FPGA作為控制核心的控制電路,采用QuartusⅡ軟件進(jìn)行代碼編寫,完成功能仿真和時(shí)序仿真,實(shí)現(xiàn)了邏輯控制電路對各個(gè)電路模塊的有效控制。最后,得到了以開關(guān)主電路和邏輯控制電路為核心的1100A/4500V逆導(dǎo)型GCT集成門極驅(qū)動(dòng)電路及元件參數(shù)。
GCT集成門極驅(qū)動(dòng)電路的性能對GCT的工作性能有著直接的影響,其驅(qū)動(dòng)電路性能至關(guān)重要。本文為以后人們從事G
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