SiC Si器件混合型高效率低成本中点钳位型三电平电路研究
发布时间：2021-06-23 01:23
SiC器件的开关频率高、开关损耗小,能够显著地提高电力电子变换器的性能。但是,相比于Si器件,SiC器件的价格极为昂贵。多电平电路中,功率器件的数量庞大,若全部采用SiC器件,高昂的成本将严重地制约其大规模的商业化应用。事实上,多电平电路中并非所有的开关器件都必须工作于很高的开关频率,器件损耗的分布也很不均匀。如果将SiC器件与Si器件混合使用,构建SiC&Si器件混合型多电平电路,则可以通过设计调制策略,优化各个器件的开关频率及损耗分布,从而提高电路的效率及输出开关频率。SiC&Si器件混合型变换电路既减少了SiC器件的数量,又能够充分发挥SiC器件的优势,在更低的成本下实现与全SiC器件电路一样的开关频率,因而实现了极高的性价比。本文研究基于SiC器件和Si器件混合构建的三电平电路及其调制方法,目的是优化电路中各个开关器件的开关频率及损耗分布。基于SiC器件高开关频率、低开关损耗的优势来提高电路的输出开关频率及效率,通过减少SiC器件的数量来降低电路的总体成本。针对能量双向流动的三电平变换电路,本文设计了一种由SiC MOSFET与Si有源器件混合构建的SiC&am...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
耐压为650V的SiC和Si二极管的价格对比
图1-4 耐压为650V的SiC和Si二极管的价格对比Fig. 1-4 The price comparison among 650V SiC and Si diodes图1-5 耐压650V的SiC MOSFET与Si IGBT、Si MOSFET的价格对比Fig. 1-5 The price comparison among 650V SiC MOSFETs, Si IGBTs and Si MOSFETs
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文10图1-6 耐压1200V的SiC MOSFET和Si IGBT半桥模块的价格对比Fig. 1-6 The price comparison among 1200V SiC MOSFET and Si IGBT half-bridgemodulesa) SiC和Si二极管的价格对比图1-4中给出了SiC肖特基二极管和Si二极管的价格对比结果。可以看到，两类器件的零售价格大致与其额定电流呈线性关系。SiC肖特基二极管的优点是反向恢复损耗极低，通常可以忽略，但其价格大致是Si二极管的10倍，此外，其商业化产品的最大额定电流远小于Si二极管。b) SiC和Si分立式有源开关器件的价格对比SiC MOSFET与Si IGBT、Si MOSFET的价格对比如图1-5所示。在高额定电流范围内，SiC MOSFET的价格总体上是Si IGBT的10倍。Si MOSFET的价格虽然高于Si IGBT，但基本不超过SiC MOSFET价格的一半。c) SiC和Si模块的价格对比在模块方面，选取的调研对象为已经实现量产的大功率1200V半桥电路模块。Si IGBT模块选取的是英飞凌公司的IGBT-T4系列，而SiC MOSFET模块选取的是Rohm公司和Global Power Technologies公司的产品。最终的价格对比结果如图1-6所示。可以看到
本文编号：3243933
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
耐压为650V的SiC和Si二极管的价格对比
图1-4 耐压为650V的SiC和Si二极管的价格对比Fig. 1-4 The price comparison among 650V SiC and Si diodes图1-5 耐压650V的SiC MOSFET与Si IGBT、Si MOSFET的价格对比Fig. 1-5 The price comparison among 650V SiC MOSFETs, Si IGBTs and Si MOSFETs
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文10图1-6 耐压1200V的SiC MOSFET和Si IGBT半桥模块的价格对比Fig. 1-6 The price comparison among 1200V SiC MOSFET and Si IGBT half-bridgemodulesa) SiC和Si二极管的价格对比图1-4中给出了SiC肖特基二极管和Si二极管的价格对比结果。可以看到，两类器件的零售价格大致与其额定电流呈线性关系。SiC肖特基二极管的优点是反向恢复损耗极低，通常可以忽略，但其价格大致是Si二极管的10倍，此外，其商业化产品的最大额定电流远小于Si二极管。b) SiC和Si分立式有源开关器件的价格对比SiC MOSFET与Si IGBT、Si MOSFET的价格对比如图1-5所示。在高额定电流范围内，SiC MOSFET的价格总体上是Si IGBT的10倍。Si MOSFET的价格虽然高于Si IGBT，但基本不超过SiC MOSFET价格的一半。c) SiC和Si模块的价格对比在模块方面，选取的调研对象为已经实现量产的大功率1200V半桥电路模块。Si IGBT模块选取的是英飞凌公司的IGBT-T4系列，而SiC MOSFET模块选取的是Rohm公司和Global Power Technologies公司的产品。最终的价格对比结果如图1-6所示。可以看到
本文编号：3243933
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3243933.html
