臺灣博碩士論文加值系統

本論文的目的在於研製一輸入高電壓、輸出大電流的直流-交流轉換逆變器，作為大功率電動車輛之動力馬達驅動器使用。本論文提出的架構，在功率級的部分將使用多數量的離散式絕緣閘雙極性電晶體來進行並聯，達到設計要求的輸出能力；在驅動和保護電路的部分將使用離散元件的組合與隔離IC元件來完成；而在逆變器控制信號部分，則使用微控制器Microchip 18F452搭配其他硬體電路來產生。
本論文中將探討逆變器的設計規格、功率元件的元件特性與應用上主要考量的參數、驅動電路的設計等，最後實作之逆變器的直流輸入電壓可達到400 V，而輸出交流電流有效值則可達500 A，切換頻率為10 kHz。

The purpose of this thesis is to develop a high input voltage and high output current DC-AC converter for the application of traction inverter in high power electric vehicles. The structure of this thesis in power stage will be achieved by paralleling massive discrete IGBTs in order to reach the desired performance. For the driver and protection circuits it will be done with the combination of discrete components and isolation IC. As for the inverter control signal it will be generated by Microchip 18F452 and other hardware circuits.
In this thesis we will discuss the inverter design specifications, characteristics and most concerned parameters of the power components and design concept of driver circuit. Finally the demonstrated inverter achieved maximum 400 VDC input voltage and maximum 500 Arms AC output current at 10 kHz switching frequency.

第一章 緒論
1.1 研究動機
1.2 研究目的
1.3 論文大綱
第二章 馬達驅動逆變器架構介紹
2.1 PWM控制技術
2.2 三相橋式逆變器電路動作模式
2.3 電動汽車動力馬達驅動器架構
第三章 逆變器控制信號電路
3.1 SPWM取樣原理
3.2 SPWM控制信號產生電路
第四章 逆變器功率級設計
4.1 IGBT之基本操作特性、並聯應用之篩選匹配方式
4.2 IGBT之基本操作特性、並聯應用之篩選匹配方式
4.3直流鏈電容與系統漣波電壓電流
4.3.1 系統漣波電流計算
4.3.2 系統漣波電壓計算
第五章 開關驅動與保護電路
5.1 IGBT驅動特性與驅動保護電路
5.1.1 IGBT的驅動特性
5.1.2 閘極串聯電阻對閘極驅動波形的影響
5.1.3 IGBT驅動電流計算
5.1.4 IGBT的驅動電路
5.1.5 IGBT過電流保護電路
5.2 逆變器死區時間影響與最小死區時間計算
第六章 設計實例與波形量測
6.1 元件規格與系統規格
6.2 實作波形之量測
6.2.1 控制信號波形
6.2.2 IGBT閘極電壓與集極電流波形
6.2.3 逆變器輸出負載電感電流波形
6.2.4 IGBT截止之集極電壓突波波形
第七章 結論與未來展望
7.1 結論
7.2 未來展望
參考文獻

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