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1、西安理工大学硕士学位论文功率MOSFET应用研究及主电路设计姓名:余娟申请学位级别:硕士专业:检测技术与自动化装置指导教师:孙强20050301摘要功率MOSFET应用研究及主电路设计学科名称:检测技术与自动化装置导师姓名:孙强(教授)签字:作者姓名:余娟签字:答辩日期:2005年3月摘要磁控溅射镀膜技术是目前先进的镀膜技术,本文在分析磁控溅射工艺背景的基础之上根据靶极电源的要求,确定倍流整流方式ZVSPWM直流变换器做为其靶极电源的主电路,进行参数设计并进行仿真,取得良好效果。还引入了倍流整流方式ZVSPWM三电平直流变换器(半桥)。根据靶极电源的频率与功率要求,本文选择功率MO
2、SFET作为磁控溅射靶极电源主功率开关器件,介绍了功率MOSFET的驱动特点及驱动参数计算,根据实际情况设计了MOSFET驱动电路。针对MOSFET并联扩容,从理论上分析了影响MOSFET并联动静态不均流的各种因素,提出了相应的解决措施,并进行了仿真分析。针对MOSFET工作过程中出现的电压尖峰、电流尖峰和大的开关损耗问题,本文首先从理论上分析了MOSFET逆变桥缓冲电路的工作原理,推导出缓冲电路各元件的参数计算公式,讨论了缓冲电路各元件参数以及负载性质,开关频率等对关断电压波形的影响并进行了仿真分析。关键词:倍流整流,功率MOSFET,驱动电路,并联,缓冲国家十五攻关资助项目(N
3、O.2002AADF3304)ABSTRACTSTUDYOFMOSFETAPPLICATIONANDDESIGNOFMAINCIRCUITAdviser:Author:ABSTRACTThisarticleisbasedonCFUBMSIPtechnics.Firstly,ascertaintheZVSPWMofcurrentdoublerrectifierasthepowersupplymaincircuit.Itcanrealizethezeroswitchesinawiderloadrange.Meanwhile,designedparameterofthemaincircu
4、itandsimulated.Secondly,becausefruquencyandpower,selectpowerMOSFETasthemaindevice.Studiedthedrivemethod,designedproperdrivecircuitforMOSFET.Thirdly,themethodsofparallelingMOSFETsarepresentedtoenlargeoutputpowerofthepowersupply.WhenMOSFETparalleled,duetotolerancesofsemiconductors,gate-drive,and
5、mechanicalparameters,thetotalloadcurrentisnotsharedequallybetweenparalleledMOSFETs.Themethodstoachievingbalancedcurrentarepresentedandsimulatedinthispaper.Finally,thesnubbersaredesignedtocompresstheswitchingvoltagetransient.WhenMOSFETisabruptlyturnedoff,trappedenergyinthecircuitstrayinductance
6、isdissipatedinMOSFET,causingavoltageovershootanddamagingMOSFET.Thispaperanalyzestheprincipleofthesnubberanddiscussestheimpactoftheparametersofthesnubberonvoltageovershoot.Underdifferentnumberofsnubbercircuit,switchfrequency,characteristicofloadandcircuitparameters,theperformanceoffull-bridgein
7、verterissimulated.KeyWords:CDR,powerMOSFET,drivecircuit,paralleling,snubber概述1概述【1】【2】1.1本课题的研究背景及意义近代工程的发展愈来愈多地需要用到各种化合物薄膜,如光学工业中使用的TiO2、SiO2等硬质膜;电子工业中使用的ITO透明导电膜、钝化膜、隔离膜、绝缘膜;建筑玻璃上使用的ZnO、SiO2等介质膜。转速上万转的高速纺机,高速制衣设备的针杆,高速打印机及轻型印刷传输杆等此类部件