大功率IGBT驱动电路设计——毕业论文

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1、武汉理工大学毕业设计（论文）武汉理工大学本科生毕业设计（论文)任务书学生姓名：专业班级：自动化指导教师：工作单位：自动化学院设计(论文)题目:大功率IGBT驱动电路设计设计（论文）主要内容：研究目前市场大功率IGBT的特性，并针对1200V，450A的IGBT模块设计隔离型IGBT驱动电路及实现电路的保护。完成硬件电路设计。要求完成的主要任务:1．学习MATLAB软件相关知识内容；学习MATLAB软件相关知识；2．具体了解单管IGBT结构和工作原理，知道IGBT的基本特性（静态特性、动态特性）（了解内容：正反电压、集电极电流、射集电压、集电极功耗）；3．具

2、体了解IGBT模块分别在低压小电流驱动和高压大电流驱动条件下的驱动要求，选取高压大功率的IGBT模块进行了解并设计其驱动电路（IGBT模块选取1200V，450A的FF450R12KT4型号）；4．设计隔离型IGBT驱动电路的硬件电路；5．撰写毕业设计论文，字数不少于15000；6．完成外文文献翻译，字数约为5000左右。必读参考资料：[1]林飞杜欣．电力电子应用技术的MATLAB仿真[M].北京：中国电力出版社，2009．[2]王兆安刘进军．电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009．[3]AbrahamI.Pressman著SwitchingP

3、owerSupplyDesign[M].王志强译．北京：电子工业出版社，2010．[4]陈坚．电力电子学－电力电子变换和控制技术[M].北京：高等教育出版社，2002．武汉理工大学毕业设计（论文）指导教师签名：系主任签名：院长签名（章）：武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）绝缘栅双极晶体管（IGBT）为第三代电力电子器件，是80年代初为解决金属氧化物场效应管（MOSFET）的高导通压降、难以制成兼有高压和大电流特性和大功率晶体管（GTR）的工作频率低、驱动电路功率大等不足而出现的双机理复合器件，是MODFET和

4、GTR结合的产物。它结合了这两种器件的优点，比MODFET减少了导通损耗，增大了导通电流，比GTR开关速度快，驱动功率小，开关频率高，而且耐压等级也显著提高。诸多的优良特性使得IGBT成为大中功率开关电源、逆变器、高频感应加热有源滤波器、家用电器等需要电流变换成和的理想功率器件。特别是近几年来，变频驱动、有源电力滤波器、轻型直流输电、UPS电源、电焊机、医疗仪器等电力电子的应用技术风起云涌，IGBT作为主流的功率输出器件，应用日趋广泛。在要求快速低损耗的电力电子应用范围内，在中、低频功率功率控制应用中，IGBT最具独特性能。众所周知，电力电子技术和应用装置

5、的发展水平很大程度上依赖于电力电子器件的发展水平，而电力电子器件的使用性能还会依赖于电路条件和开关环境。IGBT也不例外，驱动保护电路的设计师IGBT应用中一个很重要的环节，也是应用设计的难点和关键。性能优良的驱动保护电路是保证IGBT高效、可靠运行的必要条件。目前IGBT驱动器的形式多种多样各有其特点，下面介绍几种典型常用的驱动器：1．双绞线传输式驱动器：门极驱动电路的输出线为绞合线，为抑制输入信号的振荡现象，在门源端并联一阻尼网络，由1电阻和0.33电容器组成阻尼振荡器。另外，驱动电路的输出级与IGBT的输入端之间的连接串有一只10的门极电阻。2.光电

6、耦合隔离式驱动器：输入信号经光电耦合器隔离后引入驱动电路，经放大器放大由推换电路V2，V3向IGBT提供门极驱动信号。V2通过+得到一个正向门极电压，当V2截止，V3导通是得到一个负的门极电压并截止。另外设计了过电流保护装置。当电流信号来时，IGBT脱离饱和状态，武汉理工大学毕业设计（论文）升高，VD1检测到该信号，一方面通过光耦向控制回路发信号，另一方面在较短的时间内降低门极电压使IGBT关断。3.变压耦合隔离式驱动器：由控制脉冲生成单元产生的脉冲信号经晶体管V进行功率放大后加到脉冲变压器T，并由T隔离耦合经稳压管VS1，VS2限幅后驱动IGBT。驱动级

7、不需专门的直流电源，简化了电路结构，且工作频率高，可达10KHZ左右。2、基本内容和技术方案首先针对自己的研究课题，经过查阅相关书籍资料了解IGBT元件的工作原理及其特性，从而掌握该元件的本质特点。然后阅读学习关于IGBT驱动电路的文献资料，深入的了解驱动电路的基本工作原理，为自己的电路初步设计奠定下基础。同时针对驱动电路中的对于IGBT元件的保护电路所需选择的措施及栅极电阻的选择进行研究，最终根据自己设计的驱动电路的特点采取正确的保护措施，从而进一步的更好的完成本次的关于IGBT驱动电路设计的课题研究。通过查阅学习关于IGBT元件的资料文献，了解到IGB

8、T（绝缘栅双极型晶体管）是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅