碳化硅基單相逆變器的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)Si器件相比SiC器件具有優(yōu)異的耐溫、耐壓、高功率密度和高頻性能，但是目前基于SiIGBT和 SiFRD的逆變器廣泛應用于電力電子裝置中，存在著效率低、功耗大、耐溫差、開關頻率低、體積大、重量沉等缺點，人們不斷研究采用新型開關器件來改善逆變器的現(xiàn)存缺點。為此本文將全SiC功率模塊（SiC MOSFET+SiC SBD)應用于高頻交流輸出的單相逆變器中，通過仿真對比、平臺搭建，研究SiC功率器件對高頻交流輸出的單相逆變器效率提升的影

2、響。本文的主要工作和研究成果如下：
　　1、運用Pspice仿真軟件對SiC MOSFET/SBD器件的動態(tài)性能進行了仿真研究，并與傳統(tǒng)Si器件進行了對比，顯示了SiC MOSFET優(yōu)異的開關性能以及高頻性能。
　　2、為再次提高逆變器的效率，在逆變器中采用了移相全橋軟開關技術，讓開關管（SiC MOSFET)在零電壓的狀態(tài)下開通，降低開通損耗，提高逆變器整體效率，仿真情況下整機效率達96.5％。并在Pspice中搭建了分別

3、采用Si IGBT+SiC SBD與SiC MOSFET+SiC SBD作為移相全橋逆變電路開關管的仿真模型，開關管（Si IGBT/SiC MOSFET)均實現(xiàn)了在零電壓狀態(tài)下的開通，但是全碳化硅功率模塊（SiC MOSFET+SiC SBD)產生的損耗僅為uJ級，而Si IGBT+SiCSBD產生的損耗卻達mJ級。并在Matlab Simulink環(huán)境下對移相全橋逆變系統(tǒng)進行了閉環(huán)仿真，輸出電壓能夠很好地跟隨給定電壓，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀