SiC器件的開關(guān)頻率高、開關(guān)損耗小,能夠顯著地提高電力電子變換器的性能。但是,相比于Si器件,SiC器件的價格極為昂貴。多電平電路中,功率器件的數(shù)量龐大,若全部采用SiC器件,高昂的成本將嚴重地制約其大規(guī)模的商業(yè)化應用。事實上,多電平電路中并非所有的開關(guān)器件都必須工作于很高的開關(guān)頻率,器件損耗的分布也很不均勻。如果將SiC器件與Si器件混合使用,構(gòu)建SiC&Si器件混合型多電平電路,則可以通過設計調(diào)制策略,優(yōu)化各個器件的開關(guān)頻率及損耗分布,從而提高電路的效率及輸出開關(guān)頻率。SiC&Si器件混合型變換電路既減少了SiC器件的數(shù)量,又能夠充分發(fā)揮SiC器件的優(yōu)勢,在更低的成本下實現(xiàn)與全SiC器件電路一樣的開關(guān)頻率,因而實現(xiàn)了極高的性價比。本文研究基于SiC器件和Si器件混合構(gòu)建的三電平電路及其調(diào)制方法,目的是優(yōu)化電路中各個開關(guān)器件的開關(guān)頻率及損耗分布�；赟iC器件高開關(guān)頻率、低開關(guān)損耗的優(yōu)勢來提高電路的輸出開關(guān)頻率及效率,通過減少SiC器件的數(shù)量來降低電路的總體成本。針對能量雙向流動的三電平變換電路,本文設計了一種由SiC MOSFET與Si有源器件混合構(gòu)建的SiC&am... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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耐壓為650V的SiC和Si二極管的價格對比

圖1-4 耐壓為650V的SiC和Si二極管的價格對比Fig. 1-4 The price comparison among 650V SiC and Si diodes圖1-5 耐壓650V的SiC MOSFET與Si IGBT、Si MOSFET的價格對比Fig. 1-5 The price comparison among 650V SiC MOSFETs, Si IGBTs and Si MOSFETs

華 中 科 技 大 學 博 士 學 位 論 文10圖1-6 耐壓1200V的SiC MOSFET和Si IGBT半橋模塊的價格對比Fig. 1-6 The price comparison among 1200V SiC MOSFET and Si IGBT half-bridgemodulesa) SiC和Si二極管的價格對比圖1-4中給出了SiC肖特基二極管和Si二極管的價格對比結(jié)果�？梢钥吹�，兩類器件的零售價格大致與其額定電流呈線性關(guān)系。SiC肖特基二極管的優(yōu)點是反向恢復損耗極低，通�？梢院雎�，但其價格大致是Si二極管的10倍，此外，其商業(yè)化產(chǎn)品的最大額定電流遠小于Si二極管。b) SiC和Si分立式有源開關(guān)器件的價格對比SiC MOSFET與Si IGBT、Si MOSFET的價格對比如圖1-5所示。在高額定電流范圍內(nèi)，SiC MOSFET的價格總體上是Si IGBT的10倍。Si MOSFET的價格雖然高于Si IGBT，但基本不超過SiC MOSFET價格的一半。c) SiC和Si模塊的價格對比在模塊方面，選取的調(diào)研對象為已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)的大功率1200V半橋電路模塊。Si IGBT模塊選取的是英飛凌公司的IGBT-T4系列，而SiC MOSFET模塊選取的是Rohm公司和Global Power Technologies公司的產(chǎn)品。最終的價格對比結(jié)果如圖1-6所示�？梢钥吹�


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