|
0 引言 SiC-MOSFET 开关模块（简称“SiC 模块”）由于其高开关速度、高耐压、低损耗的特点特别适合于高频、大功率的应用场合。相比 Si-IGBT, SiC-MOSFET 开关速度更快（高一个数量级），在开关模块关断瞬间，由母排寄生电感和开关模块寄生电容引起的关断尖峰电压更高。关断过电压不仅给开关模块带来更大的电压应力，缩短模块工作寿命，而且会给系统带来更大的损耗以及更严重的电磁干扰问题，因此，需要增加缓冲吸收 电路来抑制 SiC 模块关断过程中因振荡带来的尖峰电压过高的问题 。 文献 [7-11] 通过对双脉冲电路进行 仿真和实验研究，给出了缓冲吸收电路参数的优化设计方法，但都是以关断尖峰电压和系统 EMC 的抑制为目标。实际应用中，选择缓冲吸收电路参数时，为防止 SiC-MOSFET开关在开通瞬间由于吸收电容器上能量过多、需通过自身放电进而影响模块使用寿命，需要对 RC 缓冲吸收电路（简称“RC 电路”）的功率加以限制。关断尖峰电压越高，SiC 器件电压应力越大，器件寿命则越短，因此在满足关断尖峰电压尽可能低的前提下使 RC 电路的功率最小，这样可以延长价格昂贵的 SiC 模块寿命，提高系统的经济性。文献 [12] 针对 IGBT 开关模块的缓冲吸收电路进行了参数设计和研究，该电路比较复杂，文中没有给出参数选取的优化区间。由于 SiC-MOSFET开关速度更快，基于 Si-IGBT 设计的缓冲吸收电路参数并不适用于 SiC-MOSFET 的应用场合。 为了使本研究不失一般性，本文从基于半桥结构的 SiC-MOSFET 电路出发，推导出关断尖峰电压和系统寄生参数以及缓冲吸收电路参数之间的关系，并求解出缓冲吸收电路参数的优化区间，最后通过仿真和实验验证该方法的正确性。 1. SiC-MOSFET 半桥主电路拓扑及其等效电路
双脉冲电路主电路拓扑结构（图 1）包含了主要的电路寄生参数以及 RC 电路。图中，Vds 为 SiC-MOSFET 模块关断电压；Vdc 为双脉冲实验 电源电压；Lds 为 SiC-MOSFET 模块内部寄生电感；L 表示负载电感器；Lbus 为母排寄生电感；Lsnb 为 RC 电路寄生电感；Lo 为电源寄生电感；Rsnb 为 RC 电路电阻；Resr为支撑电容器的寄生电阻；C 表示支撑电容器；Csnb为缓冲吸收电容。 
图 2 示出半桥主电路桥臂下管关断时刻图 1 的等效电路。为了推导 Vds 与缓冲吸收电路参数及主电路寄生参数之间的关系，在下管关断瞬间，电路有如下几个假设条件成立： （1）下管关断瞬间，上管的二极管管压降可以忽略不计；
纯分享贴，有需要可以直接下载附件获取文档！
（如果内容有帮助可以关注、点赞、评论支持一下哦~）
| 
0
工商网监
湘ICP备2023018690号
1085
