基于碳化硅肖特基二級(jí)管的逆變器的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，逆變器已被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、民用等各個(gè)領(lǐng)域。如何進(jìn)一步地提高逆變器性能成為了逆變技術(shù)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。大部分的研究通過(guò)電路結(jié)構(gòu)或控制技術(shù)的優(yōu)化來(lái)提高逆變器性能。但是從逆變技術(shù)的發(fā)展歷史看，每一次逆變技術(shù)階躍式的發(fā)展都離不開(kāi)新型功率器件的出現(xiàn)，因此，選用新型器件成為提高逆變器性能的有效途徑。碳化硅(SiC)作為一種新型的材料，具有禁帶寬度寬、耐高溫和臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)高等優(yōu)點(diǎn)。用碳化硅制作的肖特基二極管，不但耐壓值高、

2、能夠在高溫下工作，更重要的是相比傳統(tǒng)的硅p-i-n二極管其反向恢復(fù)現(xiàn)象可忽略不計(jì)。用碳化硅肖特基二極管作為逆變器的續(xù)流二極管，不但可以減小二極管自身?yè)p耗，而且可以有效地減小開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗，從而提高逆變器的性能。
　　 首先，詳細(xì)地講述了開(kāi)關(guān)器件和續(xù)流二極管的工作原理，分析了其在逆變器工作中的損耗，并介紹了新型器件碳化硅功率MOSFET和碳化硅肖特基二極管。其次，分別應(yīng)用碳化硅肖特基二極管與傳統(tǒng)的硅p-i-n超快恢復(fù)二極管作為

3、續(xù)流二極管，在相同條件下進(jìn)行了SPWM全橋逆變器的PSpice仿真并對(duì)比了仿真結(jié)果，結(jié)果表明使用碳化硅肖特基二極管能顯著地減小逆變器的損耗。最后，設(shè)計(jì)了一款基于碳化硅肖特基二極管的逆變器，并對(duì)該電路進(jìn)行了測(cè)試：在輸出功率為100W的負(fù)載條件下，對(duì)比了使用SiC肖特基二極管和Si二極管的電路性能。結(jié)果表明，使用SiC肖特基二極管作續(xù)流二極管，能夠提高逆變器的逆變效率，并且二極管工作溫度更低，有更好的溫度特性。結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性以及碳化