基于SiCMOSFET的三相橋式PWM整流器高頻化設計及研究.pdf

1、三相電壓源型橋式PWM整流器由于其交流側(cè)功率因數(shù)高、諧波含量少等優(yōu)點，廣泛應用于各種工業(yè)、航空航天等場合。近年來出現(xiàn)的SiC MOSFET功率器件具有阻斷電壓高、導通電壓低、開關損耗低、耐高溫工作等特點，對整流器效率的提升以及高功率密度都有重要意義。并且隨著SiC器件生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展與成熟，SiC器件會在越來越多的領域受到關注。
　　合適的驅(qū)動電路是正確使用功率器件的前提。與一般的Si功率器件相比，SiC MOSFET對驅(qū)動電路

2、的要求特殊，用于高速開關的場合易出現(xiàn)誤觸發(fā)或柵極擊穿現(xiàn)象。本文針對一款1200V/120A的SiC MOSFET，根據(jù)其開關特性以及應用特點，在電路結構、電阻選取、驅(qū)動電壓和可靠性等方面綜合考慮，設計了SiC MOSFET驅(qū)動電路。并采用雙脈沖測試電路，分析了不同驅(qū)動電阻對SiC MOSFET開關過程的影響，為選擇合適的驅(qū)動電阻提供了依據(jù)。
　　將SiC MOSFET應用于三相橋式PWM整流器，并對數(shù)字控制系統(tǒng)進行設計。為了提高系

3、統(tǒng)的開關頻率，一方面對程序中的SVPWM算法進行了簡化，另一方面設計了在自然坐標系下的電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的控制參數(shù)，分析比較了P調(diào)節(jié)器和PI調(diào)節(jié)器下的電流內(nèi)環(huán)，選擇了P調(diào)節(jié)器作為電流內(nèi)環(huán)的控制器，分析了電感感值、開關頻率和電流環(huán)比例系數(shù)對交流側(cè)電流穩(wěn)態(tài)誤差、動態(tài)性能的影響。
　　建立了三相橋式PWM整流器的損耗模型，包括功率器件的導通損耗、開關損耗和濾波電感損耗，給出了計算方法和計算公式，對相同功率等級的SiC MOSFET和Si