基于SiC MOSFET的輔助變流器應(yīng)用研究.pdf

1、車載輔助變流器是城市軌道交通車輛的重要組成部分，隨著有軌電車的迅速發(fā)展，對輔助變流器的功率密度、可靠性和效率等有更高的要求。目前，針對車載輔助變流器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式已發(fā)展較為成熟，而基于硅器件(IGBT)的傳統(tǒng)輔助變流器很難在上述性能指標(biāo)上得到大幅提升。本文以SiC MOSFET在城軌列車輔助變流器中應(yīng)用展開工作，完成系統(tǒng)無源器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對主電路拓?fù)浣⑵骷p耗模型，設(shè)計(jì)了一款SiC MOSFET驅(qū)動電路，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和

2、器件特性對比，實(shí)現(xiàn)SiC MOSFET在輔助變流器中的應(yīng)用。
　　首先，本文對SiC MOSFET的器件特性進(jìn)行分析;針對SiC MOSFET開關(guān)過程中電壓、電流振蕩現(xiàn)象，分析了SiC MOSFET開關(guān)過程中各寄生參數(shù)對開關(guān)速度、開關(guān)損耗和電壓電流波形的影響，結(jié)合分析結(jié)果提出方法改善其動態(tài)性能。
　　其次，在分析原Si基IGBT輔助變流器拓?fù)涞幕A(chǔ)上，通過SiC MOSFET提升系統(tǒng)開關(guān)頻率，并對系統(tǒng)的變壓器、濾波器等無源器

3、件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高輔助變流器的功率密度。
　　然后，針對優(yōu)化后的輔助變流器，結(jié)合系統(tǒng)工作條件和控制策略，對主電路功率器件的損耗進(jìn)行分析計(jì)算，并研究其損耗模型，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行熱仿真驗(yàn)證。
　　最后，詳細(xì)闡述了SiC MOSFET驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)思路，并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)可用于輔助變流器的SiC MOSFET驅(qū)動電路，搭建雙脈沖測試平臺，對驅(qū)動電路性能進(jìn)行測試，并在此基礎(chǔ)上對比了SiC MOSFET和Si IGBT的開關(guān)特性，說明S