基于准串联SiC MOSFET的高增益直流电力电子变压器

摘要：

直流配电技术相较于交流配电有诸多优势,其在深海设备供电应用中有广阔前景.该文提出一种基于准串联碳化硅(silicon carbide,SiC)金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)的直流电力电子变压器(power electronic transformer,PET),能够在体积受限的条件下,实现几千伏中压直流到几百伏低压直流的高增益隔离电能变换.直流PET通过多个隔离降压子模块在输入端串联–输出端并联实现高电压增益.为满足输入侧高电压的需求,同时降低直流PET体积,在输入侧采用准串联SiC MOSFET半桥结构,提高子模块输入电压等级,减少子模块数量.采用裸芯片对直流PET进行搭建,并采用绝缘冷却液浸泡的方式,实现直流PET的绝缘和散热,进一步减小绝缘、散热体积,满足深海场景体积受限的应用需求.最后,搭建1台4.5kV/680V/30kW实验样机验证所提方案的可行性.

关键词：准串联、碳化硅金属—氧化物半导体场效应晶体管、深海供电、直流电力电子变压器

所属期刊栏目：42

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家电网有限公司总部科技项目;船舶综合电力技术重点实验室基金项目

在线出版日期：2022-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2987-2996,中插17