車用低壓大電流MOSFET模塊驅(qū)動(dòng)與保護(hù)研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題日益的嚴(yán)重，電動(dòng)汽車以其在環(huán)保和節(jié)能方面的巨大優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為世界各國(guó)爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)，也必將成為21世紀(jì)重要的交通工具。電機(jī)及其控制系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的核心和關(guān)鍵技術(shù)之一，是研制和發(fā)展電動(dòng)汽車首要問題。電動(dòng)汽車電機(jī)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(dòng)電動(dòng)汽車的動(dòng)力心臟—電機(jī)。電動(dòng)汽車逆變器的核心器件即功率MOSFET模塊。因此研究其驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路對(duì)于提高設(shè)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(shè)計(jì)7.5KW三相交流異步電機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)電路及其保護(hù)電路。首先概述了MOSFET模塊驅(qū)動(dòng)和保護(hù)的研究的背景和意義，以及純電動(dòng)汽車中功率器件及其保護(hù)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(dòng)參數(shù)對(duì)功率MOSFET并聯(lián)均流特性的影響。然后分析了功率MOSFET對(duì)驅(qū)動(dòng)要求，計(jì)算了驅(qū)動(dòng)電路

3、的參數(shù)，選擇合適的元器件完成了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。此外，根據(jù)所選擇的驅(qū)動(dòng)電壓及功率MOSFET對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求，設(shè)計(jì)了一款雙端輸出的反激式開關(guān)電源作為驅(qū)動(dòng)電源。在功率MOSFET保護(hù)方面，分析了功率MOSFET在應(yīng)用當(dāng)中出現(xiàn)的過流、過壓和過熱問題，設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的保護(hù)方案。第一個(gè)方面，設(shè)計(jì)了過流保護(hù)電路并計(jì)算電路參數(shù)。第二個(gè)方面，計(jì)算了緩沖電路參數(shù)和柵極過壓保護(hù)電路。第三個(gè)方面，對(duì)功率MOSFET開關(guān)過程損耗進(jìn)行估算，然后對(duì)散熱器選型，并且設(shè)計(jì)