本文關(guān)鍵詞： 碳化硅MOSFET LC濾波器 三相逆變器 損耗分析 正弦脈寬調(diào)制　出處：《東北電力大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著高壓直流輸電的誕生與發(fā)展,電力電子技術(shù)尤其是各種換流技術(shù)也隨之進(jìn)步,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注變換器的功率密度與效率等方面的特性。但是目前而言,電力系統(tǒng)的能耗有很大一部分是損失在電力換流之后,為了應(yīng)對(duì)能源緊張的現(xiàn)狀,降低能耗已經(jīng)成為發(fā)展所迫切需求的,于是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)發(fā)與選用顯得愈發(fā)的關(guān)鍵。新型碳化硅(Silicon Carbide,SiC)金氧半場(chǎng)效晶體管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)相比于硅基功率開(kāi)關(guān)器件(Silicon,Si),具有開(kāi)關(guān)及導(dǎo)通損耗小、高頻開(kāi)關(guān)和耐高溫等特性,將在高性能功率變換器中得到快速發(fā)展。本文針對(duì)SiC MOSFET進(jìn)行了著重的研究,分析了SiC器件的參數(shù)以及物理特性和電特性,并深入的對(duì)基于SiC-MOSFET的三相逆變器開(kāi)展研究,首先根據(jù)正弦脈寬調(diào)制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)下開(kāi)關(guān)頻率及電流波紋的大小來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)高頻LC濾波器,同時(shí)通過(guò)效率分析和熱等效電路來(lái)選取散熱器。其次對(duì)比分析正弦脈寬調(diào)制、空間矢量脈寬調(diào)制(Space vector pulse width modulation,SVPWM)、不連續(xù)空間矢量脈寬調(diào)制(Dscontinuous space vector pulse width modulation,DSVPWM)三種調(diào)制方式下和不同開(kāi)關(guān)頻率下的SiC-MOSFET逆變器波形仿真與效率特性。最后,通過(guò)搭建并測(cè)試125kVA三相SiC-MOSFET逆變器實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證不同負(fù)載條件下設(shè)計(jì)合理性和SiC-MOSFET逆變器優(yōu)越性。
[Abstract]:With the birth and development of HVDC transmission, power electronics technology, especially all kinds of commutation technology, is also progressing. People pay more and more attention to the characteristics of converter power density and efficiency. A large part of the energy consumption of the power system is lost. In order to deal with the current situation of energy shortage, reducing the energy consumption has become an urgent need for development. As a result, the development and selection of semiconductor switch components are becoming more and more critical. Silicon Carbide is a new type of silicon carbide. Sic) metal-oxide-semiconductor field-effect transistor. Compared with silicon based power switch devices, MOSFETs have the characteristics of low switching and on-on loss, high frequency switching and high temperature resistance. It will be developed rapidly in high performance power converters. This paper focuses on the study of SiC MOSFET, and analyzes the parameters, physical and electrical characteristics of SiC devices. And in-depth research on three-phase inverter based on SiC-MOSFET. Firstly, sinusoidal Pulse Width Modulation is modulated according to sinusoidal pulse width. SPWM) switch frequency and current ripple size to optimize the design of high-frequency LC filter, at the same time through efficiency analysis and thermal equivalent circuit to select the radiator. Secondly, the sinusoidal pulse width modulation is analyzed. Space vector pulse width modulation (SVPWM). Discontinuous space vector pulse width modulation (Dscontinuous space vector pulse width modulation). SiC-MOSFET inverter waveform simulation and efficiency characteristics under three modulation modes and different switching frequency. Finally. An experimental device of 125kVA three-phase SiC-MOSFET inverter is built and tested to verify the rationality of the design and the superiority of the SiC-MOSFET inverter under different load conditions.
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM464

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