SiC MOSFET模块特性及其三相两电平逆变器调制策略研究
发布时间：2021-11-12 11:28
伴随着第三代新型宽禁带半导体材料的出现,电力电子领域正在经历着不断的进步和革新,人们越来越关注变换器及系统整体效率和功率密度的提高。相较于Si基器件,碳化硅（Silicon Carbide,SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET）由于在开关频率、耐高压和耐高温等方面的极大优势,更能适应新时代节能高效变换器的要求。本文以SiC MOSFET功率模块（Cree/Wolfspeed CAS300M17BM2）为研究对象,对其动静态特性及其在三相逆变器中的应用进行了研究。在分析了碳化硅材料及其结构特性的基础上,分别针对SiC MOSFET的静、动态特性进行了详细地分析。静态特性方面,主要分析了其输出特性、转移特性、通态电阻、体二极管和极间分布电容等的影响因素;动态特性方面,主要分析SiC MOSFET的开通和关断过程,并对开关过程中每个阶段的各个电量参数给出了具体的数值表达式。搭建了基于三相逆变器的双脉冲测试平台,对相同功率等级的SiC MOSFET和Si IGBT模块进行对比测试,...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热仿真模型
硕士学位论文有所不同，即温度分布不均匀。靠近进风口处的器件温度比较低，远离进风口温度较高。由于已知了器件的损耗值以及结壳热阻，因此我们通过壳温即可得知器件的结温。表 4-1 给出了 3 个 SiC MOSFET 模块的的结温情况。表 4-1 SiC MOSFET 模块结温Table 4-1 SiC MOSFET module junction temperature模块 M1M2M3结温(℃) 74.992 83.29 87.02
硕士学位论文有所不同，即温度分布不均匀。靠近进风口处的器件温度比较低，远离进风口温度较高。由于已知了器件的损耗值以及结壳热阻，因此我们通过壳温即可得知器件的结温。表 4-1 给出了 3 个 SiC MOSFET 模块的的结温情况。表 4-1 SiC MOSFET 模块结温Table 4-1 SiC MOSFET module junction temperature模块 M1M2M3结温(℃) 74.992 83.29 87.02
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC器件在光伏逆变器中的应用与挑战[J]. 曾正,邵伟华,胡博容,陈昊,廖兴林,陈文锁,李辉,冉立. 中国电机工程学报. 2017(01)
[2]基于新型1200V碳化硅（SiC）MOSFET的三相双向逆变器的研究[J]. 刘学超,黄建立,叶春显. 电源学报. 2016(04)
[3]基于SiC MOSFET户用光伏逆变器的效率分析[J]. 胡光铖,陈敏,陈烨楠,习江北,徐德鸿. 电源学报. 2014(06)
[4]SiC MOSFET与Si MOSFET在开关电源中功率损耗的对比分析[J]. 曹洪奎,陈之勃,孟丽囡. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2014(02)
[5]隔离型三相并网逆变器的开关损耗优化控制[J]. 安少亮,孙向东,任碧莹,钟彦儒. 电力电子技术. 2012(11)
[6]一种新的不连续PWM统一化实现方法[J]. 安少亮,孙向东,陈樱娟,钟彦儒,任碧莹. 中国电机工程学报. 2012(24)
[7]永磁直驱风力发电系统中两电平与三电平变流器比较[J]. 景巍,谭国俊,叶宗彬. 电力系统自动化. 2011(06)
[8]基于DPWM1的无差拍解耦控制的三相并网逆变器[J]. 杨勇,阮毅,吴国祥,赵景波. 电工技术学报. 2010(10)
[9]三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法[J]. 文小玲,尹项根,张哲. 电工技术学报. 2009(10)
[10]基于统一PWM调制器的随机空间矢量调制[J]. 马丰民,吴正国,侯新国. 中国电机工程学报. 2007(07)
博士论文
[1]三相非隔离型光伏逆变器的控制技术及SiC器件应用研究[D]. 严庆增.中国矿业大学 2016
硕士论文
[1]电动汽车驱动逆变器的设计[D]. 刘超.浙江大学 2017
[2]1.2kV碳化硅器件开关性能比较与应用研究[D]. 熊正斌.湖南大学 2016
[3]基于SiC MOSFET的高性能逆变器的研究[D]. 崔剑锋.东北电力大学 2016
[4]SiC功率器件特性及其在Buck变换器中的应用研究[D]. 赵斌.南京航空航天大学 2014
[5]SiC单相光伏逆变器效率分析[D]. 胡光铖.浙江大学 2014
[6]碳化硅JFET器件的逆向导通应用的研究[D]. 蔡超峰.浙江大学 2013
本文编号：3490822
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热仿真模型
硕士学位论文有所不同，即温度分布不均匀。靠近进风口处的器件温度比较低，远离进风口温度较高。由于已知了器件的损耗值以及结壳热阻，因此我们通过壳温即可得知器件的结温。表 4-1 给出了 3 个 SiC MOSFET 模块的的结温情况。表 4-1 SiC MOSFET 模块结温Table 4-1 SiC MOSFET module junction temperature模块 M1M2M3结温(℃) 74.992 83.29 87.02
硕士学位论文有所不同，即温度分布不均匀。靠近进风口处的器件温度比较低，远离进风口温度较高。由于已知了器件的损耗值以及结壳热阻，因此我们通过壳温即可得知器件的结温。表 4-1 给出了 3 个 SiC MOSFET 模块的的结温情况。表 4-1 SiC MOSFET 模块结温Table 4-1 SiC MOSFET module junction temperature模块 M1M2M3结温(℃) 74.992 83.29 87.02
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC器件在光伏逆变器中的应用与挑战[J]. 曾正,邵伟华,胡博容,陈昊,廖兴林,陈文锁,李辉,冉立. 中国电机工程学报. 2017(01)
[2]基于新型1200V碳化硅（SiC）MOSFET的三相双向逆变器的研究[J]. 刘学超,黄建立,叶春显. 电源学报. 2016(04)
[3]基于SiC MOSFET户用光伏逆变器的效率分析[J]. 胡光铖,陈敏,陈烨楠,习江北,徐德鸿. 电源学报. 2014(06)
[4]SiC MOSFET与Si MOSFET在开关电源中功率损耗的对比分析[J]. 曹洪奎,陈之勃,孟丽囡. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2014(02)
[5]隔离型三相并网逆变器的开关损耗优化控制[J]. 安少亮,孙向东,任碧莹,钟彦儒. 电力电子技术. 2012(11)
[6]一种新的不连续PWM统一化实现方法[J]. 安少亮,孙向东,陈樱娟,钟彦儒,任碧莹. 中国电机工程学报. 2012(24)
[7]永磁直驱风力发电系统中两电平与三电平变流器比较[J]. 景巍,谭国俊,叶宗彬. 电力系统自动化. 2011(06)
[8]基于DPWM1的无差拍解耦控制的三相并网逆变器[J]. 杨勇,阮毅,吴国祥,赵景波. 电工技术学报. 2010(10)
[9]三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法[J]. 文小玲,尹项根,张哲. 电工技术学报. 2009(10)
[10]基于统一PWM调制器的随机空间矢量调制[J]. 马丰民,吴正国,侯新国. 中国电机工程学报. 2007(07)
博士论文
[1]三相非隔离型光伏逆变器的控制技术及SiC器件应用研究[D]. 严庆增.中国矿业大学 2016
硕士论文
[1]电动汽车驱动逆变器的设计[D]. 刘超.浙江大学 2017
[2]1.2kV碳化硅器件开关性能比较与应用研究[D]. 熊正斌.湖南大学 2016
[3]基于SiC MOSFET的高性能逆变器的研究[D]. 崔剑锋.东北电力大学 2016
[4]SiC功率器件特性及其在Buck变换器中的应用研究[D]. 赵斌.南京航空航天大学 2014
[5]SiC单相光伏逆变器效率分析[D]. 胡光铖.浙江大学 2014
[6]碳化硅JFET器件的逆向导通应用的研究[D]. 蔡超峰.浙江大学 2013
本文编号：3490822
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