SiC功率器件特性及其在逆變器中的應用研究.pdf

1、逆變器作為航空靜止交流器中的重要環(huán)節(jié)，正朝著高效率和高功率密度方向發(fā)展。提高開關頻率是提高變換器功率密度的重要途徑，但是傳統(tǒng)的Si器件在開關頻率提高的同時會帶來開關損耗增加的問題。新型SiC器件工作頻率高、阻斷電壓高，同時開關損耗和通態(tài)比電阻較低，為實現(xiàn)更高效率，更高功率密度逆變器提供了一種新的解決方案。盡管SiCMOSFET與SiMOSFET相比是一個卓越的開關管，但不能理解為它能夠對現(xiàn)有的硅器件的應用進行一個直接插入式的替換，需要仔

2、細的研究才能從SiCMOSFET器件中獲得最優(yōu)的性能。
　　本文首先對Cree公司的SiC肖特基二極管C3D10060(600V/10A)和SiCMOSFETCMF10120D(1200V/10A)進行了特性的研究。對SiCMOSFET和SiMOSFET的靜態(tài)特性進行了對比，歸納總結出SiCMOSFET區(qū)別于SiMOSFET的特性以及這些特性對電路的需求和帶來的優(yōu)勢。在斬波電路中，對SiC肖特基二極管的反向恢復特性進行了測試和分析

3、，給出不同開關頻率、不同驅動電阻情況下SiCMOSFET的開關特性，并對開關管應力和高頻寄生振蕩問題進行了闡述。
　　針對SiCMOSFET應用于高頻逆變器中相關問題進行了研究，如驅動電路，高頻寄生參數(shù)，EMI問題等。建立了逆變器損耗模型，針對損耗分布圖，在提升逆變器效率方面作了研究。
　　最后研制了一臺1kVA單相全橋逆變器實驗平臺，給出詳細硬件電路設計過程。對使用全Si器件（SiMOSFET與寄生體二極管組合），混合器件