基于SiC MOSFET的Boost升壓電路的研究.pdf

1、作為最基本的直流變換技術(shù)之一，Boost升壓電路因具有功率開關(guān)器件容易控制、諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于光伏電站、大功率直流輸電技術(shù)以及新能源發(fā)電等場合。與Si器件相比，寬禁帶半導(dǎo)體SiC器件具有良好的高溫、高頻、大功率特性，應(yīng)用在電路中，能夠提高其性能，這就為研究直流升壓技術(shù)提供了新的發(fā)展方向。本文在分析Boost升壓電路工作模式的基礎(chǔ)上，將SiCMOSFCT應(yīng)用在Boost升壓電路中，并對主電路及驅(qū)動電路進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和實(shí)驗(yàn)。主要

2、研究了SiCMOSFET的Boost升壓電路的性能，分析了開關(guān)損耗和電路的轉(zhuǎn)換效率隨工作頻率及負(fù)載變化的情況。取得的主要成果如下：
　　1、分析了Boost升壓電路的工作原理及工作模式。對Boost升壓電路的電路結(jié)構(gòu)、原理及三種工作狀態(tài)進(jìn)行分析，確定電流連續(xù)的工作模式。
　　2、對適用于SiCMOSFET的驅(qū)動電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用Pspice仿真進(jìn)行驗(yàn)證。在比較SiCMOSFET和SiMOSFET基本特性的基礎(chǔ)上，分析SiC

3、MOSFET驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。然后對驅(qū)動電路進(jìn)行全面設(shè)計(jì)及Pspice軟件仿真，結(jié)果證明了該驅(qū)動電路設(shè)計(jì)的合理和可靠性。
　　3、完成了Boost升壓電路主電路參數(shù)的設(shè)計(jì)與與仿真分析。首先，采用Pspice軟件對Boost升壓電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程分別進(jìn)行仿真，暫態(tài)過程非常短暫，只有2.5ms，然后達(dá)到穩(wěn)態(tài)。再對有、無緩沖電路的Boost進(jìn)行仿真，說明了緩沖電路對整個電路的重要性。
　　4、完成了驅(qū)動電路及由SiCMOSFE

4、T和SiCSBD構(gòu)成的Boost升壓電路的實(shí)驗(yàn)。搭建實(shí)驗(yàn)平臺，工作頻率在100kHz時(shí)，比較了驅(qū)動電阻為2Ω及5Ω電路的性能。然后分析了使用SiCMOSFET和SiMOSFET電路性能的不問。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，SiCMOSFET的開關(guān)損耗更小，開關(guān)速度更快。相比SiMOSFET，上升時(shí)間由70ns減小到40ns，下降時(shí)間由100ns減小到10ns。當(dāng)開關(guān)頻率分別為100kHz、150kHz以及200kHz時(shí)，隨著頻率的升高，開關(guān)損耗隨之增加