基于SiC器件的三相電流型PWM整流器的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著電力電子設(shè)備的大量使用，諧波和無功損耗對于電網(wǎng)的影響也越來越嚴(yán)重，PWM整流器作為功率因數(shù)校正方法，具有功率因數(shù)可控，諧波含量低等優(yōu)點。PWM整流器按照輸出源特性可以分為電壓型PWM整流器和電流型PWM整流器，電流型PWM整流器相比于電壓型PWM整流器起步比較晚，但隨著器件、調(diào)制技術(shù)的發(fā)展，電流型PWM整流器的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，如在電機驅(qū)動、超導(dǎo)儲能、數(shù)據(jù)中心等場合，因此電流型PWM整流器的研究應(yīng)用成為國內(nèi)外研究熱點。
　

2、　本文首先對電流型PWM整流器進(jìn)行了原理分析并建立了該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，對電流型PWM整流器的信號發(fā)生技術(shù)進(jìn)行了探索分析，給出了驅(qū)動信號的具體生成方法。此外討論了本論文樣機所使用的控制方法，為后面的分析研究提供了良好的基礎(chǔ)。
　　接著本文重點研究了電流型PWM整流器驅(qū)動信號里的疊流時間。首先分析了疊流時間對于開關(guān)管之間電流換流的影響，得出疊流時間會造成開關(guān)管部分零電壓導(dǎo)通和零電流關(guān)斷；接著分析了疊流時間對于開關(guān)損耗的影響，提出了

3、疊流時間的選取下限；根據(jù)疊流時間對開關(guān)管間電流換流的影響，分析一個調(diào)制周期內(nèi)每種換流情況，得到加入疊流時間前后的交流側(cè)電流波形，通過對比得到一個調(diào)制周期的交流側(cè)疊流情況，對其進(jìn)行傅里葉分析，得到疊流諧波與疊流時間的關(guān)系式，經(jīng)過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性，說明了疊流時間的存在會引起網(wǎng)側(cè)電流諧波含量增加。
　　此外，本文還提出一種疊流諧波的抑制方法，該方法根據(jù)三相橋臂中點電壓大小關(guān)系分區(qū)使用正負(fù)斜率鋸齒載波進(jìn)行調(diào)制，能有效抑制疊

4、流時間帶來的諧波，通過仿真和實驗驗證了該方法的有效性。
　　本文設(shè)計了3kW基于SiC MOSFET的三相電流型PWM整流器，給出了該樣機的具體設(shè)計方法，對樣機進(jìn)行了實驗測試，實驗波形驗證了樣機設(shè)計的正確性。
　　最后對電流型PWM整流器的開關(guān)管進(jìn)行了損耗分析，給出了SiC MOSFET與Si IGBT的理論損耗對比，并分別對基于兩種器件的電流型PWM整流器樣機進(jìn)行了效率測試和網(wǎng)側(cè)電流諧波含量測試，給出了效率對比曲線與網(wǎng)側(cè)電