综合考虑电流应力与器件损耗的Si/SiC混合器件驱动电压参数设计方法及计算机介质
2025-02-24 10:29
No.1343530276667793408
技术概要
PDF全文
本技术公开了一种综合考虑电流应力与器件损耗的Si/SiC混合器件驱动电压参数设计方法,包括:确定SiC MOSFET和Si IGBT为同开同关模式;获取SiC MOSFET和Si IGBT的最大可承受脉冲电流值;进行仿真获取第一数据和第二数据;分别根据SiC MOSFET和Si IGBT的最大可承受脉冲电流值将第一数据和第二数据中电流峰值超限的数据进行剔除,得到SiC MOSFET和Si IGBT的驱动正压及驱动负压可选范围;根据SiC MOSFET和Si IGBT的驱动正压及驱动负压可选范围分别选择混合器件损耗最小的值作为SiC MOSFET和Si IGBT的驱动正压及驱动负压。
背景技术
Si/SiC混合器件由SiC MOSFET和Si IGBT并联组成。Si/SiC混合器件不仅具备Si基器件大电流容量的特点,同时也兼备SiC基器件低导通电阻和高开关速度的优势,且其功率等级覆盖面较广,可满足不同应用场景下的容量需求。考虑到器件的成本效益,混合器件一般采用较大电流等级的Si IGBT与较小电流等级的SiC MOSFET组成。当Si/SiC混合器件工作在较大负载工况且采用SiC MOSFET与Si IGBT同开同关的开关时序时,可能引起开通过程中流过SiC MOSFET的电流峰值超过其所能承受的最大脉冲电流值,以及关断过程中流过Si IGBT的电流峰值超过其所能承受的最大脉冲电流值,进而威胁到变换器的可靠运行。 现有研究表明,混合器件中MOSFET与IGBT的驱动正压可对其开通电流、电压轨迹和导通电阻产生影响,同时由于MOSFET的开关速度大于IGBT,使得SiC MOSFET的开通电流峰值、混合器件开通损耗、导通损耗均与MOSFET及IGBT的驱动正压密切相关(开通指开通的瞬间状态,导通指开通完成后器件稳定运行的状态);同理,调节MOSFET与IGBT的驱动负压可以改变混合器件的关断过程,从而影响Si IGBT的关断电流峰值及混合器件关断损耗。通过调节MOSFET与IGBT驱动电压能够有效降低器件开关过程的电流峰值,但同时会引起混合器件整体损耗的增加。 因此,亟需一种新的技术方案,用于解决如何设计综合考虑电流应力与器件损耗的Si/SiC混合器件驱动电压参数的技术问题。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
白丹  龙柳  涂春鸣  肖凡  郭祺  韩硕  樊旺成  李文昊
技术所属: 湖南大学
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