1200V碳化硅MOSFET在智能电网电力电子设备中的应用特性研究

发布时间：2017-09-10 01:06

  本文关键词：1200V碳化硅MOSFET在智能电网电力电子设备中的应用特性研究

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【摘要】：未来智能电网的发展中将大量采用电力电子装置来实现新能源接入、高压直流输电以及电能质量的改善等。电力电子装置的核心元件是功率半导体器件。传统硅基功率半导体器件(如IGBT、功率MOSFET等)的发展已接近其物理极限,而新一代宽禁带半导体器件(特别是碳化硅功率器件)的优异性能正可以满足未来智能电网对高效率、高性能电力电子装置的需求。为了准确地了解并评估碳化硅功率器件对智能电网中电力电子装置效率的影响,本文对1 200 V级碳化硅MOSFET的动静态特性进行了系统完整的测试和分析,并将其功率损耗特性与相同功率等级的硅基MOSFET进行了实验测试与对比。结果表明,采用碳化硅MOSFET可以大幅度减小电力电子装置的功率损耗,特别是器件的通态损耗。相比于采用硅基MOSFET的电力电子变换器,采用碳化硅功率器件的装置其器件损耗可以减少60%以上。最后,本文对碳化硅功率器件在未来智能电网中的应用进行了展望。
【作者单位】： 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室;全球能源互联网研究院;
【关键词】： 智能电网 碳化硅器件 开关特性 静态特性
【基金】：国网科技项目(SGRI-WD-71-14-003) 北京市科委项目(D131100001913003)
【分类号】：TM76;TN386
【正文快照】： 0引言未来智能电网的发展中,电力电子装置将得到大范围的应用,如分布式新能源接入、高压直流输电(HVDC)、柔性交直流输电、电能质量控制等。电力电子装置的核心元件是功率半导体器件[1-3]。传统的功率半导体器件主要以硅基功率半导体器件为主,目前其发展已接近其物理极限。新

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