机械制造工程训练（金工实习）总结报告

机械制造工程训练是工科类学生的一门必修课。我是学电气的，虽然学的是电气不是金属材料，但是了解金属材料的加工成型的过程对我今后的学习应该会有所帮助的。两周的实习下来，我的手臂还有些酸痛，手臂皮肤也因焊接时强光照射而灼伤了，实习真的很累，但我想这是值得的。因为通过两周的实习，我知道了一些工种，懂得了一些机器的操作，学到了一些操作技巧。因此，我感谢学校安排这样一个让我们实践的机会。

下面是我这两周来实习内容的回顾。

第一天以及后来的第六、七、九、十天，我们基本上就是在电脑桌前和实验桌上度过的，我们学习绘图软件、了解现代加工过程和加工设备。

实习第二天，我来到了锻压车间。指导老师中途发给每个同学一张试卷让我们抄下来做题。我们起始很疑惑，我们是实习来了还是做题来了。后来知道，锻压前需要给钢块加热，指导老师利用这些间隙时间让我们了解锻压这个工种。我们学习的是自由锻。我们二十二个人分成十一个小组，轮流上阵。老师操作空气锤，我们持夹钳。我们三个配合的很好。很快在老师的指导下我们把钢柱压成了铁饼，然后我还亲自体验了一把操作空气锤的感觉，最终我们将一根钢棒锻压成一个六方形的钢饼。虽然六方形不太标准，我们还是挺有成就感的。

第三天是我感觉比较痛苦的一天。电弧焊和气焊至今让我觉得恐怖。电弧焊的高强光特别刺眼，我不小心中了一招，眼睛几十秒钟内都睁不开。气焊时突然断气发出的爆破声挺吓人的。更让我痛苦的是，明明在平面焊出的焊缝平直的，一焊接口线就对不准线，焊缝又弯曲又丑，真是郁闷死了！

第四天是我最满意的一天，这一天我们学习激光加工。刚开始我不怎么会用PS绘图，后来在同学们的指导下我完成了一张自己的创意图，然后就亲自把它加工出来。看了激光加工，我深深感受到科技的魅力，也激发了我努力学习的斗志。

第五天是钳工，也是我感觉最痛苦的一天。老师先给我们讲解了一下基本的操作规范，然后就要求我们每个人加工出一个螺母，我看老师做，感觉蛮轻松的，等到我上场是才发现有多痛苦。开始由于我操作不够规范，手上都起了两个水泡。然后就是无休止的用锉刀锉平金属表面，整个过程下来手臂那叫一个酸啦！开始我还很抱怨，心想现在的工业生产不会这么落后吧，后来才知道这是在锻炼我们的基础功。

第八天是铸造，说白点就是玩泥沙。我们先是看老师操作一遍，老师很熟练地做好了一个砂模，由于没有时间老师没有浇蜡。接下来便是自己亲手上阵，很快我也做好了一个，这让我想起了小时候和小伙伴们一起玩泥沙的情形，真没想到泥沙还有这个用途。虽然我们只学习了一个上午，但是我却了解许多关于铸造的知识以及操作规范要求，让我更加感叹我们祖先的聪明才智，发明了这些方法，为我们民族创造了无数的灿烂文明。

两周十天实习时间，除了三天不在车间外，其余七天都在车间。由于经常独自或者和女同学合作，我充当了主力的角色。现将我的操作经验写下来与大家分享：

1、锻压时，操作空气锤要先慢慢拉下手柄，使空气锤轻轻捶打工件以去掉工件表面的铁屑。夹工件的两个同学要配合好，保持工件垂直。当工件出现弯曲时，应调整工件的角度。

2、开车床时，应先调好主轴转速和进给量，不可一次进刀太多。停车测量时，一定要将主轴转速手柄置于空挡位置。若要改变主轴转速，一定要停车。启动车床时，要注意卡盘转向，否则会损坏车刀。精加工时，要先试刀。试好刀后，溜板箱前进，注意观察试刀部分是否再次被切割，如果试刀部分再次被切割，说明试刀不对。

3、铸造时，要先拌匀型砂，型砂湿度要适中。充填砂时，要用手扶住定位器，夯实型砂时要注意模样四周型砂的夯实。挖砂前，要用水润湿，取出模样前，也要用水润湿四周，然后敲松模样。取出模样后，用挖勺平的一端抚平凹槽的四周。

4、钳工。钳工是个苦力活，该用锉刀搓的地方不要用钢锯去锯，毕竟钢锯锯出来的工件表面是不平的，锯齿导致的误差足以使工件报废。

5、焊接。焊接是一个危险工种，操作电弧焊时，一定要戴保护面罩。引弧时，粘住了不要慌张，也不要取下面罩，用手左右摇，实在不行就松开钳子。运条时，注意观察焊缝和熔池，速度保持均匀。气焊时，焊条粘住后不要摇晃。焰心离工件表面不要太近，，工件表面熔化形成熔池后，焊条点上去，然后移动焰嘴，不可停留，否则就会熔化一个洞来。

6、车床、铣床和刨床都有个对刀问题，对刀不准的话就会导致加工出来的工件精度不准。对刀单靠眼观察必然有较大误差。平面对刀，认为对好后，可用一小纸片去测试，小纸片刀和工件表面的接触处并且刀没有在工件表面留下痕迹就是对好了，否则刀没对好。曲面对刀要先找最高点，认为找到了最高点后对好刀了，移动刀架，若刀不在工件表面留下划痕就是找到最高点了。

7、对于齿轮传动的机器，如果手柄转不到位置，要停机手动转动对应的转轴，同时转动手柄可使手柄转到指定位置。

    8、机加工时，要找好原始坯料，原始坯料先天不足，不但要多花许多工夫，而且加工出来的产品也精度不佳。

以上是我在实习过程中就几个实际操作所获得的经验总结。下面我将说说金工实习过程中要注意的几点事项：

1、实习过程千万要注意安全。首先，不能穿短裤拖鞋参加实习，可能会碰伤身体，地面可能会有铁屑，加工时可能会有铁屑飞溅。焊接时，不要穿短袖，一者火星飞溅可能会伤到手臂，再者强光会灼伤手臂。我没有穿短裤拖鞋参加实习，只是焊接时不知道上面也没要求穿长袖因而穿了短袖去，结果被灼伤了手臂。操作车床、铣床和刨床时，有点同学求快，擅自开快加工速度和增大背刀量，我没有那么做，结果他们多数比我先完成任务。不过我觉得安全最重要，不要求快不求好。开着机器，人是不能离开的。有些同学没有耐心，离开自己的机器去别的机器看热闹，一个组没有人看着运转的机器，我在这点上做得比较好，我从开机到关机守在一旁观察。

2、合作操作时，组员之间要团结。有些同学偷懒，要让别的组员干活，自己跑到一边玩手机，尤其是女同学。这点让我很不满。我从头至尾都保持一个实干者的形象，担当主力的。因此，我不喜欢跟女同学同一个组。因为她们几乎是打酱油的。

3、我每天学习一个新工种。练习新工种时，开机时，我有点恐惧，因为怕疏漏了一个操作导致安全事故，经常等到别的组开动机器后才开机。

4、实习过程中，我认真遵守指导老师的指导，认真听指导老师讲解操作，按指导老师的讲解操作机器，绝不由着着好奇心去乱动不懂的按钮手柄。我没天按时上班，按时下班，自认为很好地遵守了实习的纪律。

对实习指导老师的评价：几乎每一位指导老师都能耐心地作了工种的介绍和操作讲解。有些指导老师以前是生产车间的工人，调来教学车间后能恪尽职守做好教学工作，我表示钦佩。有些指导老师还很风趣幽默，和同学亲近。每个指导老师都很强调安全意识，把同学们的安全当作头等大事，我表示感谢。在作工种介绍时，有些指导老师还向我们传授社会经验，有利于我们将来走向社会。

最后，我想向工程训练中心提点建议：我希望中心能投资更换那些陈旧的机器和提供多样的规则点的加工坯料。实习内容方面可尽量减少电脑房实验桌的实习内容。同时还有一个很严重的问题就是实习的时间过于短暂，对于一个工种刚有一点了解就换到下一个工种啦，所以我强烈建议希望疑惑可以增加实习的时间比如一个月，另外增加实践操作的环节。祝愿我们的实习工作以后越做越好。

第二篇：工程训练报告

中南大学

自动化工程训练报告

题 目：学院名称： 信息科学与工程学院 专业班级： 自动化0707班 学生姓名：学 号： 0901070705 指导老师： 申群太 刘建良

目录

第一节 工程训练意义-----------------------------2

1.1 工程训练目的及要求----------------------------------2

1.2 工程训练内容及意义----------------------------------2

1.3 选题及题目的应用------------------------------------2

第二节 电路设计及工作原理--------------------4 2.1电路设计基本思想----------------------------------------4

2.2基本电路设计 ----------------------------------------4

第三节 主电路主要元件参数的确定---------------------7

第四节 实验结果分析--------------------------10

第五节 工程训练小结--------------------------11 参考文献---------------------------------13

附图

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第一节 工程训练目的及要求

1.1 工程训练目的及要求

工程训练是对学生进行工程基本训练的重要环节，培养学生的工程实践能力。

1、 通过现场观察、分析、实验和应用常用电器、电子元件、电子仪器，

培养学生正确选择和使用电子器件及仪器的能力。

2、 电路板的焊接和调试，培养学生实际动手能力。

3、 通过一个实际系统的工程设计、实现与调试，培养学生工程设计和工程实践能力。

1.2工程训练的内容及意义

1、 熟悉实验陈列的常用电器、电子元件的外型、型号、结构、参数、

特点、工作原理、用途，正确选用合适元件。

2、 根据给出的电路印刷板，要求推断出其电路原理图，并分析其工

作原理，同时训练焊接技术，要求原理图正确，原理分析透彻，

焊接符合要求。

3、 完成一个实际系统的工程设计、实验与调试。

（1） 用Protel99se绘制出系统原理图。

（2） 分析说明系统的工作原理和各单元的工作原理。

（3） 主要参数计算及元器件的选型，列出元器件清单表。

（4） 完成系统的组装与调试，分析系统的性能。

总之，工程训练的重点是工程设计、选型、操作、调试及其工程总结，培养学生综合应用所学知识去解决工程和实际问题的能力。

1.3 选题及题目的应用 直流稳压电源是工农业设备，仪器仪表，实验室广泛应用的一种电源．研制高效率、稳定性好的稳压电源是人们一直追求的目标．近年来由于由全控型、高频电力电子半导体器件和PWM 控制技术已发展到非常高水平，从而实现开关

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稳压电源以其小型化、轻量化、高效率、高精度等优势，并在很多方面取代传统的调直流稳压电源。

普通稳压电源的工作频率通常为50 Hz，造成电源的体积很大而开关稳压电源的高频变换电路工作频率却很高，为20 kHz，这样电源体积可大大减小．高频开关稳压电源的变换电路形式有单端正激、单端反激、全桥和半桥等形式．其中，在半桥式变换器电路中，变压器初级在整个周期中都流过电流，芯利用得更充分．它克服了推挽式电路的缺点，所使用的功率半导体器件耐压要求较低、功率半导体器件饱和压降减少到最小、对输入滤波电容使用电压要求也较低．由于以上诸多因素，半桥式变换器电路在高频开关电源设计中得到广泛的使用． 在科研、生产、实验等应用场合，经常用到电压在5～15V，电流在5～40A 的电源。而一般实验用电源最大电流只有5A、10A。为此专门开发了电压4V～16V 连续可调，输出电流最大40A 的开关电源。它采用了半桥电路，所选用开关器件 为功率MOS 管，开关工作频率为50kHz，具有重量轻、体积小、成本低等特点。

我们选择了一种以功率半导体器件IGBT作为开关器件的半桥式高频开关电源，该电源具有上述这些优点．

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第二节 电路设计及工作原理

2.1电路设计基本思想

通过输入220V的工业用电，经过滤波整流，工频整流、高频逆变、高频变压、再经过高频整流、高频滤波，通过PWM来对IGBT的导通、关断进行控制。最后输出24V的直流电压，最大的输出电流为20A，各方面的性能符合预期的目标。其基本的原理框图如下所示：

2.2基本电路设计

1．主电路

主电路采用的高频逆器中的功率开关管，是目前世界上先进的电力电子器件IGBT(绝缘晶体管)．它是将MOSFET和GTR的优点集于体的新型复合器件，具有MOSFET的高输入阻抗，可用电压驱动，GTR的通态功耗低等优点。

L1 、L2 、C1 和C2 组成低通滤波器，具有抑制差模、共模干扰的能力．交流电压经整流和滤波后得到直流电压U1 ，加到半桥式高频逆变器上．功率开关管IGBT1 、IGBT2分别与电容C4、C5并联IGBT1 、IGBT2集一射极间和C4 、C5两端的电压均为 U1／2，这样可降功率开关管所承受的电压值．IGBT1、IGBT2在一对相位互差180。方波脉冲触发下轮流导通和关断，将直流电压变换为高频交流电压。再经高频整流器整流和LC滤波后输出直流电压U2，U2的值可在0——24V任意调节。主电路原理图如下：

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2．控制电路

本电源采用PWM控制技术我对IGBT的导通和关断进行控制，从而得到我们需要的波形。PWM 控制器电路，其核心是产生PWM 信号的集成专用芯片SG3525A．SG3525A 的输入电压工作范围是8～35 V，通常取+15V；振荡频率是100～500 kHz，芯片的5脚和7脚间串联一个放电电阻尺 就可以在较大范围内调节死区时间。另外，它的软启动电路也非常容易设计，仅需要在8脚接一个软启动电容即可．SG3525A的内部振荡器的振荡频率主要取决于外接的定时电阻足、定时电容C 和放电电阻 大小．它们关系满足下列公式：fs=

其基本控制单元如下图所示：

1。Ct(0.7Rt+3Rd)

PWM 控制器电路

该SG3525A 外围电路简单，11脚和14脚输出采用图腾柱，电流驱动能力强，可直接控制半桥逆变器的上下功率管IGBT 、IGBT2。

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3．驱动电路

IGBT是电压驱动型器件，它具有驱动功率小，驱动电路简单的优点．本电路选用日本富通公司生合集成驱动模块EXB841，它是IGBT的专门驱动器，它能满足IGBT对驱动电路的特殊要求，保证IGBT能可靠开通和关断，而且电路简单．工作频率高达50kHz，输入控制信号电流为10 mA．以EXB841为核心构成的驱动电路如图5所示[9]．驱动模块EX841的电源为+2OV，在模块内将+20V变换为+15V 和一5V 两种电压，供IGBT f-j射极导通时所需正偏电压和关断时所需负偏电压．SG3525A输出的PWM控制信号从1l脚和14脚输出分别接到2个相应的EXB841的14脚．EXB841驱动模块从3脚和1脚输出正、负驱动脉冲信号至IGBT的门射极问，开通和关断IGBT器件．EXB841内部有过流保护电路，从6脚接一个快恢复二极管D到IGBT 的集电极，如图5所示．当流过IGBT器件的电流过大而退出饱和，VCE上升很多，快恢复二极管D截止，过电流保护电路起作用．使3脚电位逐步下降，慢慢关断IGBT，避免集电极产生电压尖峰而损坏IGBT。

其驱动电路如下图所示：

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第三节 主电路主要元件参数的确定

主电路各部件参数计算

1．主电路原理图：

2．低通滤波电路参数选择：

图中L1、C1、L2、C2组成低通滤波器，把工业用电220V交流中的高次谐波滤除。频率计算公式

:

f=及 f=50Hz

因此，我们选择L1=L2=10mH，由上面的公式可得C1=C2=1000mF，可以基本符合要求。

3．整流电路参数的选择：

电路主要是进行单相全波整流电路，将220V的交流整为直流。这一步就是基本的集成整流器就可以了。

并联电容C3是为了稳定整流出来的电压，减小直流侧的电压脉动，使直流回路呈现低阻抗。因此，需要选用大的电容C3=10F。而电容C4、C5并联在IGBT1、IGBT2上面，使两个IGBT的集—射集间和C4、C5两端的电压均为U1/2，故选C5=C4=5F。

4．高频逆变器参数的选择： 输出的是24V的直流电压，因此上下两个逆变电路的参数应该完全一样的，选用整流二级管2cz57h，其参数为反向工作电压： 50-2000V 正向电流：3A。正向压降：<0.8V 反向电流：<20 A 瞬时电流：>65A 最高温度：>140C。能 7

够完全的符合要求。电容和电阻选用常用的就行了，选R1=R2=10kW，C7=C8=10uF。

5．高频变压器主要参数的选择：

题目要求输出的最大电流为20A，电压在24V以内变化，可得最大输出功率为480W。在功率变换电路中的设计关键是高频变压器的设计，我们这次设计采用面积乘积法。

1．确定开关频率

电源的开关频率直接影响到电源的体积、重量等，开关频率愈高，变压器磁芯就可选得愈小，输出滤波电感和电容体积也会减少，但开关损耗则会升高，导致效率下降．综合考虑两方面，本次设定其工作频率为 f=10kHz。

2．确定原变匝数

按最低输入电压和满载输出的极端情况来计算．已知最小输入交流电压为198 V，减去

220×5%的直流纹波电压和整流器件的导通压降，最小直流电压为Ｕ１n=19811.5＝268V。半桥式电路变压器原边绕组所加电压等于输入电压的一半U1min=134V。原边绕组匝数：N1=U1min 4fsBmAc

上式中U1原变电压，查手册可知Ac=127mm2，Bm=1500GS，由上式计算可得

N1=175.8匝，取N1=180匝。

3．确定副变匝数

副边电路采用带有中间抽头的全波整流滤波电路，设输出方波脉冲占空比d=0.5，输出回路二极管压降为Ud，扼流圈压降为Ul ，取 Ud+Ul=1.5，则变压器副边电压U2为：U2=

故副边匝数为：N21=N22=Uo+Ud+Ul24+1.5==51V d0.5U2N1=50（匝） U1min

4．确定原边最大工作电流和副变最大工作电流

在最小交流输入电压为198V时，变压器原边绕组通过的电流必定是最大可能的工作电流，有经验公式得：

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Ip=3Po3?480==5.37（A） Uinmin268

故副变最大电流为： I0=N1180Ip=?5.37N215019.332（A）

关于高频变压器的磁芯的选择以及填充材料的选择，由于时间原因在这里不在叙述。有关内容带到研究生阶段去解决吧。

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第四节 实验结果分析

经过以上分析和计算，本文设计的这种半桥式高频开关电源，其额定输出电压+24V，额定输出电流20A．下图是变压器原边电压实测波形．本电源主要指标为：输入交流电压范围为198～242 V，输出直流电压为+24 V，电流为20 A，输出最大功率为480W，输出电压调整率Sv ≤O．5% ，输出电压纹波 Up-p ≤50 mV，电源效率达85%。

实验结果如下图所示：

可以看到实验的结果基本符合我们的预期，当然这个电路还存在一些不足，需要改进。如：开关频率过高，损耗大，可以改用软开关技术等等。

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第五节 工程训练小结

本次工程训练开始后，欧阳老师给我们进行了讲解，给我们说了工程训练的重要性，我们小组四个也对此十分的重视，大家都很认真的对待，终于在三周的时间力，完满的完成了老师交代的任务。

其实在这期间我们也遇到了很多平常没过的问题，最后在大家的讨论和老师的指导下得以解决。

拿到到题目后，我们立即对题目的要求进行了仔细、深入的分析，设计了不同的驱动电路。并利用三天时间对电路进行分析设计。直到第三周进入实验室调试，在调试过程中我们遇到了各种各样的问题。都是在和组内人员不断探讨和实践中得到解决。加上申老师在旁不断指导。最终得到的结果还是令人满意的。

三周的工程训练结束了。作为一名自动化大四的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。在已度过的两年半大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次工程训练的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅《高频开关稳压电源》设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是工程训练，而不是艺术家的设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。某些设计，理论上可用，实际上加工困难，增加产品成本。所以我们工程师搞设计不要认为自己是艺术家，除非是外形包装设计。

作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，本次工程训练要求用protel制图。这个软件虽然听说过，但是我从来没有用过。于是，我们小组的人又重新去图书馆借相关书籍。光是研究这个作图软件就研究了一个星期。正是这个工程训练，让我们又从中学到了新的知识。也练就了我们的自学能力。

另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次工程训练的第二大收获。整个设计我基本上还满意， 11

由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。希望答辩时，老师多提些问题，由此我可用更好地了解到自己的不足，以便课后加以弥补。

我们设计的IGBT半桥式变换器高频稳压电源采用性能稳定的常mPWM 芯片SG3525A来进行反馈调整调压，电路具有开关管承受的耐压低，开关器件少，驱动电路简单等优点，通过在变压器原边串人耦容较好改善了直流偏磁现象，所以可在100~500W 的中功率领域进行广泛应用．实验表明：该电源调整率小、闭环控制可保证输出电压稳定，效率高，工作可靠，在各种工农业电气设备和生产机械等比广阔的应用和发展前景．

整流电路广泛应用与工业中。它可以按照以下几种方法分类：1.按组成的器件可分为不可控、可控、全控三种；2.按电路结构可以分为桥式电路和零式电路；3.按交流输入相数分为单相电路和多相电路；4.按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。一般当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应该采用三相整流电路。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路等。

欠支路;多条支路并联时，其中的一条或多条支路出现断路或其他故障也就是没有电流从某一条支路或多条支路的现象。

根据工程训练选题的要求，我们首先能确定的是应该选择三相桥式全控整流电路做为系统的主电路。其次根据欠支路技术要求，当欠一条支路时，发出欠支路信号，同相欠任何两条支路时，发出欠支路跳闸信号。当负载电流达到某一要求值时，欠支路信号输出电路投入运行，若任一相发生欠支路时，则U口（Uf同相发生欠两条支路）为高电平，发出欠支路报警信号或欠支路跳闸信号，及时保护了该供电系统。

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参考文献：

[1] 杨旭，裴云庆，王兆安．开关电源技术[M]．北京；机械工业出版社，2004．

[2] Keith H，Billings C Eng．Handbook of Switchmode Power Supplies[M]．New York：Mc Graw—Hill Publishing Company，1989

[33 Jai P Agrawa1．Powe Electronic System Theory and Design[M]．New Jersey，USA：Prentice Hall，2001．

[43 王兆安，黄俊．电力电子技术[M]．北京：机械工业出版社，2000．

[5] 张占松，蔡宣三．开关电源的原理与设计[M] 北京：电子工业出版社，1998．

[6] 人先进．PWM型半桥式开关稳压电源的设计口]．新技术新仪器，2006，26(5)；21—23．

[7] Pressman A．Switching Power Supply De sign[M]．New York：McGraw-Hill，1991．

[83 王水平，杨磊，张耀进，等．PWM 控制与驱动器使用指南及应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2004．

[9] Rahul S．Chokhawala．Gate Drive Consideration for IGBT Module[J]．IEEE Trans．on Ind．App1．，1996，31(3)：603—611

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