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基于耦合电感的SiC MOSFET并联主动均流

发布时间:2018-12-07 15:27
【摘要】:为了适应大功率变流的应用场景,多SiC MOSFET并联是一种有效的解决方案,在电动汽车电机控制器等电力电子系统中,具有广泛的应用前景。然而,SiC MOSFET器件的静态参数具有分散性,功率回路的寄生参数具有不对称性,以及器件的工作结温存在差异性,都导致并联器件之间的电流应力会出现不均衡现象。就此给出了一种基于耦合电感的主动均流方法,将多个共用磁芯的耦合线圈串联接入各个器件支路,利用磁通约束,实现各支路的电流平衡。在建立数学模型的基础上,从器件参数、外围电路、结温三个方面,分析了并联器件静态和动态电流不均衡的现象,及其影响因素。然后,建立了耦合电感的数学模型,得到了耦合电感实现静态和动态均流的数学物理机理,并给出了其设计方法。最后,利用实验结果验证了耦合电感在SiC MOSFET并联均流方面的有效性,将电流不平衡度从16%降低到2%以内。
[Abstract]:In order to adapt to the application of high power converter, multiple SiC MOSFET parallel connection is an effective solution. It has a wide application prospect in electric vehicle motor controller and other power electronic systems. However, the static parameters of, SiC MOSFET devices are dispersive, the parasitic parameters of power loop are asymmetric, and the temperature of the devices' working junction is different, which leads to the imbalance of the current stress between the parallel devices. In this paper, an active current-sharing method based on coupling inductance is presented. The coupling coils with multiple common cores are connected in series to each branch circuit, and the current balance of each branch is realized by using flux constraint. Based on the mathematical model, the phenomenon of static and dynamic current imbalance and its influencing factors are analyzed from three aspects: device parameters, peripheral circuit and junction temperature. Then, the mathematical model of coupling inductor is established, and the mathematical and physical mechanism of static and dynamic current sharing of coupled inductor is obtained, and the design method is given. Finally, the effectiveness of the coupled inductor in parallel current sharing of SiC MOSFET is verified by the experimental results, and the current imbalance is reduced from 16% to less than 2%.
【作者单位】: 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学);
【基金】:国家自然科学基金项目(51607016) 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室自主研究项目(2007DA10512716301)~~
【分类号】:TN386

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2367397

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