功率mosfet的开关动态过程建模和优化控制方法研究

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1、分类号：TM461.5单位代码：10183研究生学号：201255E023密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）功率MOSFET的开关动态过程建模和优化控制方法研究StudyonpowerMosfetswitchingtransientmodelingandcontrolmethodoptimization作者姓名：李礼兵类别：工程硕士领域（方向）：电气工程指导教师：刘卫平副教授陈利玲高级工程师培养单位：仪器科学与电气工程学院2016年11月未经本论文作者的书面授权，巧法收存和保管本论文书面版本、电

2、子版本的任何单位巧个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作枚的商业性使巧（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，巧曰在文中扭明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本

3、人承担。学位论文作者签名；曰期：＾以年月处曰功率MOSFET的开关动态过程建模和优化控制方法研究StudyonPowerMosfetswitchingtransientmodelingandcontrolmethodoptimization作者姓名：李礼兵领域（方向）：电气工程指导教师：刘卫平副教授陈利玲高级工程师类别：工程硕士答辩日期：2016年11月26日摘要在电力变频器和开关电源的设计中，在高性能固态开关装置的设计和实现中，MOSFET和IGBT的开关性能至关重要，要想获得最优化的开关性

4、能，需要对各个方面的所有细节进行细致的分析和考量。尤其当开关速度正变得越来越快的时候，分散于固态器件各PN结及耗尽层之间的寄生电容，电阻PCB电路板中的寄生电感都会在开关的瞬变过程中起重要作用，改变电路响应模式，使得开关曲线性能劣化，驱动电压和电流震荡，器件误导通或误关断等。在本篇论文中，我将详细研究MOSFET的开关暂态过程，在第一二章中对器件内部分布于各结之间的寄生电容电阻，及PCB线路的寄生电感等分布参数进行建模。在第三章中对MOSFET进行开关暂态过程的电路建模和Matlab仿真计算，在第四章中设计

5、实验电路进行验证，分析和总结。在本文中，影响MOSFET的开关动态过程的各重要因素被一一逐个分析，主要包括栅源极寄生电容，栅漏极寄生电容，米勒平台的负反馈效应，驱动电路的寄生电感及驱动电路的电压电流和拓扑结构等。各个因素的作用通过仿真和实验两方面来进行验证，最后在第五章中总结出要获得高性能MOSFET和IGBT开关暂态过程所需要考虑的问题，及驱动电路设计的应该注意的事项和原则。关键词：MOSFET开关过程米勒效应寄生参数暂态过程驱动电路IAbstractInswitchingpowersupplydesig

6、n,andindesignofhigh-performancesolid-stateswitchingdevices,theswitchingperformanceofMOSFETandIGBTareessential.Inordertoachieveoptimumswitchingperformance,detailedanalysisandconsiderationofvariousaspectsarenecessary.Especiallywhentheswitchingfrequencyareget

7、tingfasterandfaster,theparasiticparametersdistributedinsolid-statedevicessuchasthecapacitanceofPNjunction,theparasiticinductanceofleadsandthecapacitancebetweendepletionlayerandetc,willplayanimportantroleintheswitchingtransientswhichmaychangethecircuitrespo

8、nsemodecompletely,degradationofswitchingperformancemayoccuresuchasringingandovershootinvoltageandcurrent,falseturn-onandturn-offofdeviceandetc.Inthispaper,IwillstudyindetailtheswitchingtransientsofMOSFET,inth