首页> 中文学位 >数字式碳化硅基航空高压直流固态功率控制器的研制
【6h】

数字式碳化硅基航空高压直流固态功率控制器的研制

代理获取

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 本文研究内容

第二章 寄生参数对单管SiC MOSFET开关特性的影响

2.1 SiC MOSFET的非理想开关特性分析

2.2 寄生电感对SiC MOSFET开关特性的影响

2.3 寄生电感综合匹配的布局方法及实验结果

2.4 寄生电容对SiC MOSFET开关特性的影响及实验

2.5 本章小结

第三章 参数不匹配对SiC MOSFET并联均流的影响及实验

3.1 器件参数不匹配对SiC MOSFET并联均流特性的影响

3.2 电路参数不匹配对SiC MOSFET并联均流的影响

3.3 布局参数不匹配对SiC MOSFET并联均流特性的影响

3.4 双管并联动态均流的布局优化仿真与实验

3.5 双管并联的电-热分布预测

3.5 本章小结

第四章 数字式碳化硅基航空高压直流固态功率控制器的设计

4.1 系统结构原理及设计要求

4.2 硬件电路的设计

4.3 软件电路的设计

4.4 样机实验结果

4.5 本章小结

第五章 结束语

5.1 本文的主要工作

5.2 工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

展开▼

摘要

固态功率控制器(SSPC)是应用于现代飞机自动配电系统的关键装置,与传统的断路器相比,具有更高的可维护性、扩展性、可靠性,自动化程度更高。现有SSPC中开关器件大多采用Si MOSFET,随着半导体器件的发展,采用SiC器件的优势,可以减小散热器的体积和重量,提高SSPC的功率密度,使之获得更好的性能。因此,本文围绕碳化硅基航空高压直流固态功率控制器进行研究。
  首先,从SiC MOSFET的开关特性入手,考虑加入寄生参数后的非理想开关过程,对开关过程的各个阶段给出详细的理论分析。通过双脉冲测试平台,量化各部分寄生参数对开关速度、开关管电压电流应力、开关损耗等开关特性的影响,结合理论分析和实验结果,提出基于寄生电感的综合匹配设计方法,为基于SiC MOSFET的固态功率控制器功率部分的PCB走线和布局方法提供设计依据,并通过实验进行比较和验证。
  其次,为提高固态功率控制器的电流等级,探究了SiC MOSFET多管并联均流特性。为避免闭环控制或有源均流方法带来的成本提高等问题,在无外加均流补偿电路的情况下,本文研究了器件参数、驱动电阻和各部分布局参数等因素对SiC MOSFET开关管的稳态和动态均流特性的影响。进一步提出了在并联双管阈值电压参数不一致的情况下,借助外加寄生参数实现动态均流的布局方法,通过LTSpice建模仿真和双脉冲实验进行了验证;另外,提出了并联开关管电-热分布预测的迭代计算方法,与建模仿真相比,简化了仿真的复杂计算过程。
  最后,本文研制了定额为270V/10A数字式碳化硅航空高压直流固态功率控制器的原理样机,并进行了实验验证。通过测试SSPC对阻性负载、阻容性负载和阻感性负载的开关特性测试,验证了固态功率控制器的负载兼容能力;通过过流保护和短路保护实验测试,验证了数字控制下的反时限保护特性;通过对双管并联的温升测试,验证了基于迭代算法的电-热分布预测方法的正确性。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号