車用低壓大電流MOSFET模塊驅(qū)動與保護研究.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境問題日益的嚴重，電動汽車以其在環(huán)保和節(jié)能方面的巨大優(yōu)勢，已經(jīng)成為世界各國爭相研究的熱點，也必將成為21世紀重要的交通工具。電機及其控制系統(tǒng)作為電動汽車的核心和關(guān)鍵技術(shù)之一，是研制和發(fā)展電動汽車首要問題。電動汽車電機控制系統(tǒng)中逆變器是將汽車蓄電池中直流電能變換成交流電能來驅(qū)動電動汽車的動力心臟—電機。電動汽車逆變器的核心器件即功率MOSFET模塊。因此研究其驅(qū)動和保護電路對于提高設備利用率和使用壽命、降低故障率具有重要意

2、義。
　　本文研究目的是設計7.5KW三相交流異步電機控制器的驅(qū)動電路及其保護電路。首先概述了MOSFET模塊驅(qū)動和保護的研究的背景和意義，以及純電動汽車中功率器件及其保護的發(fā)展現(xiàn)狀等。
　　其次介紹了功率MOSFET的工作特性、主要技術(shù)參數(shù)和器件的選型，并使用OrCAD PSpice A/D電力電子電路仿真軟件研究了寄生參數(shù)和驅(qū)動參數(shù)對功率MOSFET并聯(lián)均流特性的影響。然后分析了功率MOSFET對驅(qū)動要求，計算了驅(qū)動電路

3、的參數(shù)，選擇合適的元器件完成了驅(qū)動電路的設計。此外，根據(jù)所選擇的驅(qū)動電壓及功率MOSFET對驅(qū)動電路的要求，設計了一款雙端輸出的反激式開關(guān)電源作為驅(qū)動電源。在功率MOSFET保護方面，分析了功率MOSFET在應用當中出現(xiàn)的過流、過壓和過熱問題，設計了對應的保護方案。第一個方面，設計了過流保護電路并計算電路參數(shù)。第二個方面，計算了緩沖電路參數(shù)和柵極過壓保護電路。第三個方面，對功率MOSFET開關(guān)過程損耗進行估算，然后對散熱器選型，并且設計