一种基于SiC器件的谐振开关电容变换器

摘要：

提出一种谐振开关电容变换器(resonant switched capacitor converter,RSCC)拓扑,并分别采用碳化硅混合绝缘栅双极型晶体管(hybrid SiC insulated gate bipolar transistor,HSiC-IGBT)和碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,SiC-MOSFET)功率模块.RSCC采用模块化结构,减小开关器件电压应力,并利用谐振机理实现软开关动作,有效抑制开关电压和电流尖峰.为优化变换器输出电压,采用移相控制.首先分析RSCC的拓扑和工作原理,在此基础上开展对变换器数学模型及稳态输出特性的研究,对比HSiC-IGBT和SiC-MOSFET器件参数对变换器输出特性的影响,并通过仿真和实验对所提出的RSCC及控制策略进行验证.实验结果表明,移相控制显著改善了电容电压不均衡现象.

关键词：谐振开关电容变换器、SiC功率模块、软开关、移相控制

所属期刊栏目：40

分类号：TM85(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金;日本富士电机株式会社所提供的资料信息、SiC混合IGBT功率器件样品及相关资助。

在线出版日期：2021-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：8111-8122,中插28