發(fā)布時(shí)間：2017-11-14 04:16

  本文關(guān)鍵詞：SiC二極管的非線(xiàn)性行為及其開(kāi)關(guān)損耗研究

  更多相關(guān)文章： SiC二極管 倍周期 非線(xiàn)性 開(kāi)關(guān)損耗

【摘要】：隨著開(kāi)關(guān)頻率和功率密度的不斷提高,對(duì)功率變流器的可靠性提出了更高的要求,而功率半導(dǎo)體器件是功率變流器的重要組成元件,其開(kāi)關(guān)特性將會(huì)直接影響功率變流器的運(yùn)行性能及使用壽命。與傳統(tǒng)的硅功率半導(dǎo)體器件相比,碳化硅(Silicon Carbide,SiC)功率半導(dǎo)體器件具有耐高溫、低漏電流、功率大、損耗小等優(yōu)點(diǎn),更能滿(mǎn)足功率變流器未來(lái)發(fā)展的需求。因此,針對(duì)SiC功率半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性的研究逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。本文以SiC二極管為研究對(duì)象,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該器件在一定的開(kāi)關(guān)頻率以及工作電壓作用下會(huì)產(chǎn)生倍周期分岔、混沌等非線(xiàn)性行為,這將大大降低電力電子電路的穩(wěn)定性和可靠性。為此,運(yùn)用半導(dǎo)體物理理論,建立了SiC二極管的分析模型,研究了不同工況下二極管的倍周期分岔、混沌等非線(xiàn)性現(xiàn)象,并在此基礎(chǔ)上深入分析了其非線(xiàn)性行為產(chǎn)生機(jī)理。同時(shí),本文也通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了SiC二極管在Buck電路中的運(yùn)行特性,對(duì)比分析了SiC二極管與傳統(tǒng)二極管的開(kāi)關(guān)損耗,研究結(jié)果表明了SiC二極管的優(yōu)越性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)SiC二極管的結(jié)構(gòu)以及工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹與分析,在半導(dǎo)體物理理論的基礎(chǔ)上,采用傅里葉分析方法對(duì)其漂移區(qū)的分析模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,建立了SiC二極管的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型。(2)基于二極管的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型,以5KV/5A的SiC二極管為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了仿真分析,建立了外部電學(xué)特性與內(nèi)部載流子變化的聯(lián)系,并將其運(yùn)用于混沌分析電路中,分析了倍周期、混沌等非線(xiàn)性行為的產(chǎn)生機(jī)理。(3)通過(guò)雙脈沖測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了SiC二極管與傳統(tǒng)二極管的開(kāi)關(guān)特性。在此基礎(chǔ)上,基于Buck電路研究了SiC二極管的開(kāi)關(guān)損耗,說(shuō)明了SiC二極管在降低損耗、提高效率上的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN315

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 馬策宇;陸蓉;袁源;秦海鴻;;SiC功率器件在Buck電路中的應(yīng)用研究[J];電力電子技術(shù);2014年08期

2 方瑜;秦海鴻;朱梓悅;趙斌;;硅與碳化硅二極管在Buck變換器中的對(duì)比研究[J];電力電子技術(shù);2014年02期

3 譚平安;張波;丘東元;;負(fù)微分電導(dǎo)下晶閘管的動(dòng)力學(xué)行為與混沌現(xiàn)象[J];物理學(xué)報(bào);2010年06期

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本文編號(hào)：1183803