隨著社會的不斷發(fā)展進步,工業(yè)、民用以及軍工等應用領域自動化水平的日益提高,對以永磁同步電機為控制對象的交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的需求日益增長。一些領域諸如電動汽車、機器人、醫(yī)療器械、數(shù)控設備等,在對交流伺服系統(tǒng)性能日益提出更高要求的同時,對交流伺服系統(tǒng)的功率密度、體積、效率、以及環(huán)境溫度耐受能力等也逐漸提出具體要求。鑒于此,本文對新型SiC MOSFET功率器件在交流伺服驅(qū)動器中的應用技術進行了研究,分析了SiC MOSFET相比Si IGBT的優(yōu)良性能,研究了SiC MOSFET的應用對于提高交流伺服驅(qū)動器功率密度及其伺服性能的可行性,為交流伺服驅(qū)動器的工程設計提供理論依據(jù)和實踐指導。首先分析了SiC MOSFET的結構特點及其動、靜態(tài)特性;進一步分析了SiC MOSFET的開關過程,并討論了寄生電容對開關過程的影響;給出了SiC MOSFET的三種穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài),指出SiC MOSFET功率器件相比Si IGBT功率器件具有更小的導通電阻、更低的閾值電壓和更快的開關速度。分析了交流伺服驅(qū)動器主回路逆變電路的各個橋臂功率器件的開關及導通過程,在此基礎上分析了逆變電路的損耗組成,給出了功率器件損... 

【文章來源】：冶金自動化研究設計院北京市

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiCMOSFET的器件符號和元胞結構示意圖

（a）C2M0080120D 輸出特性 圖 2-2 SiC MOSFET 與 從圖 2-2（b）可見 SiIGBT 的輸出特性在SiC MOSFET 由于其較小的跨導值，在柵極較大的變化，柵極電壓對漏極電流上升速度夠有效導通，SiC MOSFET 驅(qū)動電壓要比常b) 轉(zhuǎn)移特性圖 2-3 所示為 SiC MOSFET 和 Si IGBT移特性上，SiCMOSFET 的與 IGBT 有很大區(qū)8.5V 時，集電極電流具有負溫度系數(shù)，而 S才可能表現(xiàn)負溫度系數(shù)，其驅(qū)動電壓在正溫因電流的沖擊發(fā)熱增多，其溫度短暫上升，從

VGS(V)Gate-Emi 的轉(zhuǎn)移特性(SiC MOSFET) （b）SKW15N120 的 2-3 SiC MOSFET 和 IGBT 的轉(zhuǎn)移特性曲線圖功率元器件導通電阻的主要來源，導通電阻的比 Si 材料，SiC 的高絕緣擊穿場強使其能夠件雜質(zhì)濃度可以更高、漂移層可以更薄，從而理論上，在相同的耐壓條件，SiC 的漂移層的一，目前，SiC 器件已能夠以很低的導通電阻iC 和 Si 材料器件在不同耐壓等級下通態(tài)電阻等級下，SiC 材料器件的導通電阻遠小于 S 器件仍保持較低的導通電阻。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]碳化硅MOSFET反向?qū)ㄌ匦越Ｑ芯縖J]. 周志達,葛瓊璇,趙魯,楊博.  電工電能新技術. 2018(10)
[2]第三代半導體帶來的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 林佳,黃浩生.  集成電路應用. 2017(12)
[3]SiC MOSFET短路保護電路研究[J]. 武晶晶,郭希錚,李志堅,鄭建朋.  電力電子技術. 2017(09)
[4]SiC MOSFET驅(qū)動電路設計與實驗分析[J]. 鄒世凱,胡冬青,黃仁發(fā),崔志行,梁永生.  電氣傳動. 2017(09)
[5]SiC MOSFET晶體管會是下一個器件領跑者[J].   半導體信息. 2017(04)
[6]槽型SiC MPS二極管的優(yōu)化設計[J]. 何清源,廖天,張凱,羅小蓉,方健,王嘉銘,楊霏.  智能電網(wǎng). 2017(08)
[7]高開關頻率SiC逆變器的控制程序執(zhí)行時間優(yōu)化[J]. 何國林,國敬,范濤,溫旭輝.  微電機. 2017(03)
[8]SiC MOSFET靜態(tài)性能及參數(shù)溫度依賴性的實驗分析及與Si IGBT的對比[J]. 馬青,冉立,胡博容,曾正,劉清陽.  電源學報. 2016(06)
[9]SiC MOSFET特性及其應用的關鍵技術分析[J]. 張斌鋒,許津銘,錢強,張曌,謝少軍.  電源學報. 2016(04)
[10]永磁同步電機伺服系統(tǒng)電流環(huán)控制技術綜述[J]. 黃玉平,鄭再平,仲悅,吳紅星.  微電機. 2015(04)

博士論文
[1]新型碳化硅功率二極管的研究[D]. 任娜.浙江大學 2015



本文編號：3221336