SiC功率器件開關速度快、開關損耗小、反向恢復特性好,能提高單級功率因數校正（PFC）電路的應用頻率,提升效率、功率因數及裝置穩(wěn)定性,簡化電路結構,減小體積、功耗和設計難度。本文以SiC材料和已經市場化應用的SiC/Si功率器件為基礎開展如下工作:（1）概述SiC材料和SiC功率器件的特征、應用成本、應用前景和其在功率因數校正領域的應用優(yōu)勢;分析其在商業(yè)化應用進程中的優(yōu)勢和存在的問題,認為其與傳統Si材料技術逐步取代又兼容共存的發(fā)展新格局。（2）搭建SiC MOSFET開斷特性的Saber仿真平臺,仿真寄生參數、驅動電阻、驅動電壓等對MOSFET開關性能的影響;對比分析SiC/Si功率器件動靜態(tài)特性和外部應用條件變化對其各自性能發(fā)揮的影響;搭建能充分發(fā)揮SiC MOSFET開關性能的負壓驅動電路和負壓電路;分析了SiC MOSFET高頻應用及橋臂串擾問題。（3）分析PFC電路在連續(xù)模式（CCM）下的反向恢復問題,利用SiC SBD優(yōu)異的反向恢復性能既能為CCM模式下的反向恢復問題提供解決方案,又能簡化電路結構提高電路穩(wěn)定性;基于SiC功率器件搭建升壓/降壓型單級功率因數校正待測電路。（... 

【文章來源】：西華大學四川省

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 SiC材料與SiC功率器件
        1.1.1 SiC材料
        1.1.2 SiC功率器件
    1.2 SiC功率器件的應用
        1.2.1 SiC系統外部特征分析
        1.2.2 SiC系統成本分析
        1.2.3 SiC系統應用領域分析
        1.2.4 SiC功率器件在PFC領域的應用優(yōu)勢
    1.3 本文主要內容及結構安排
2 SiC功率器件特性
    2.1 SiC MOSFET特性研究
        2.1.1 寄生參數對SiC MOSFET開關特性的影響
        2.1.2 SiC MOSFET特性
        2.1.3 SiC MOSFET驅動電路設計
        2.1.4 SiC MOSFET高頻應用及橋臂串擾問題分析
    2.2 SiC二極管特性研究
        2.2.1 導通特性
        2.2.2 阻斷特性
        2.2.3 反向恢復特性
    2.3 本章小結
3 基于SiC功率器件的單級PFC電路測試樣機設計與器件選型
    3.1 功率因數校正
        3.1.1 功率因數校正技術的分類
        3.1.2 功率因數校正電路的工作模式
        3.1.3 CCM模式下的二極管反向恢復問題及其解決方案
        3.1.4 CCM模式下的控制方法
    3.2 升壓型PFC測試電路設計
        3.2.1 基于SiC功率器件的升壓型PFC主要電路參數計算和選型
        3.2.2 EMI設計
        3.2.3 升壓型PFC仿真
    3.3 降壓型PFC測試電路設計
        3.3.1 降壓型PFC的工作方式及其優(yōu)勢
        3.3.2 高邊驅動與低邊驅動對比
        3.3.3 基于SiC功率器件的降壓型PFC主要電路參數計算和選型
    3.4 本章小結
4 基于SiC/Si功率器件的單級PFC變換器性能測試
    4.1 實驗說明
        4.1.1 測試儀器儀表
        4.1.2 Si基器件選取原則
        4.1.3 實物
    4.2 升壓型PFC測試
        4.2.1 波形
        4.2.2 溫升
        4.2.3 效率
    4.3 降壓型PFC測試
        4.3.1 波形
        4.3.2 驅動電壓的影響
        4.3.3 效率
    4.4 本章小結
5 全文總結
參考文獻
附錄1 升壓型PFC電路原理圖
附錄2 降壓型PFC電路原理圖
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]SiC電力電子器件研究現狀及新進展[J]. 劉佳佳,劉英坤,譚永亮.  半導體技術. 2017(10)
[5]英國諧波標準G5的發(fā)展及現狀[J]. 張毅威,丁超杰,閔勇,劉軍成,衛(wèi)述蓉,王樂樂.  電網技術. 2017(12)
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博士論文
[1]高功率因數低輸出紋波PFC變換器研究[D]. 閻鐵生.西南交通大學 2015

碩士論文
[1]SiC MOSFET驅動電路及開關過程振蕩問題研究[D]. 武晶晶.北京交通大學 2018
[2]基于SiC器件的高功率密度城軌車輛充電機研究[D]. 楊春.北京交通大學 2017
[3]SiC肖特基二極管的物理模型參數提取研究[D]. 呂柔睿.西華大學 2017
[4]基于碳化硅肖特基二極管的逆變器的研究[D]. 谷楊.西安電子科技大學 2012



本文編號：3491108