器件串联型中压整流器的损耗评估

发布时间：2023-11-24 17:27

　　中压大功率变换装备直接决定整个直流配电系统的运行性能,而功率器件作为电能变换的核心部件,朝着高电压化、大电流化、低损耗化的方向发展。随着宽禁带器件技术的快速发展,开展基于碳化硅功率器件的中压大功率变流技术的研究已成为学术界和工业界的热点。为此,本文研究了SiC MOSFET串扰现象与低压SiC MOSFET串联技术的具体应用。SiC MOSFET具有优越的高速开关特性,然而器件封装与设计引入杂散参数,使开关过程中产生门极串扰电压。同时商用低压SiC MOSFET在中压领域下,面临击穿电压不足的限制。为解决上述问题,本文主要研究内容包括以下三个方面。首先,通过研究半桥拓扑中器件串扰电压的来源,提出了计及共源电感的串扰电压数学解析模型。该模型的合理性、准确性通过了仿真、实验验证,因此能够依据该数学模型指导器件驱动参数的设计。其次,为实现变换器损耗评估,提出一套自下而上,从单管至模组再到系统的损耗评估工具链。该工具链适用范围广,便于迁移。工具链包含三个层级,第一层级为基于LabVIEW的全自动双脉冲测试平台,第二层级为基于MATLAB的双脉冲特性参数提取工具,第三层级为基于MathCAD的损...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 SiC MOSFET研究现状
        1.2.1 SiC材料的优越性与存在问题
        1.2.2 SiC MOSFET特性参数提取方法
        1.2.3 SiC MOSFET建模与串扰现象
    1.3 SiC MOSFET串联技术的优越性与应用前景
    1.4 课题研究内容
第2章 SiC MOSFET串扰电压建模
    2.1 影响串扰电压的因素
    2.2 串扰电压数学模型的建立与验证
        2.2.1 串扰电压阶段性建模
        2.2.2 串扰电压模型的仿真与实验验证
    2.3 基于串扰抑制的驱动设计方法
    2.4 本章小结
第3章 变流器损耗评估工具链的设计
    3.1 基于LabVIEW的全自动双脉冲测试平台
        3.1.1 平台优势与应用领域
        3.1.2 平台硬件设备结构与软件架构
        3.1.3 上位机平台的功能设置
    3.2 基于MATLAB的双脉冲特性参数提取工具
        3.2.1 计及缓冲电路的双脉冲特性参数提取方法
        3.2.2 MATLAB结合LabVIEW的新应用
    3.3 基于MathCAD的拓扑损耗评估工具
    3.4 工具链使用说明
    3.5 本章小结
第4章 中压整流器损耗特性评估
    4.1 中压串联模组的结构设计与性能评估
        4.1.1 中压串联模组的结构设计
        4.1.2 中压串联模组的性能评估
    4.2 中压整流器损耗特性评估
        4.2.1 中压整流器系统结构与损耗建模
        4.2.2 中压整流器损耗特性评估
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 论文工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3866259