基于碳化硅器件小型化大功率高壓電源的研究.pdf

1、高壓電源是電力電子系統(tǒng)中的基本能量轉(zhuǎn)換單元,在軍事、科研、醫(yī)療、環(huán)境工程等方面表現(xiàn)得十分搶眼。它為高功率微波(HPM)源提供能量,尤其是以回旋管為代表的電真空器件需要它提供極高的電壓和足夠大的功率。而在應對非傳統(tǒng)安全時,對高功率微波系統(tǒng)的可移動性和隱蔽性提出了苛刻的要求,因此在系統(tǒng)設計時,提高大功率高壓電源的功率密度十分迫切。
　　碳化硅(SiC)器件打破了硅(Si)器件的物理應用極限,使用它能夠提高開關(guān)頻率、減少損耗和簡化復雜龐

2、大的散熱系統(tǒng),可有效的實現(xiàn)高壓電源的小型化。全文設計有效的利用了碳化硅絕緣柵型場效應管(MOSFET)和肖特基勢壘二極管(SBD)的高頻開關(guān)特性以及耐高溫、耐高壓和導通損耗小的物理特性。
　　本文對高壓電源的基本拓撲結(jié)構(gòu)和饋電方式做了介紹,分析了串并聯(lián)諧振充電(LCC)技術(shù),對諧振參數(shù)的計算公式做了詳細的推導,并提出了簡易、精確的計算方法。本文重點解決了一個主要矛盾:提高開關(guān)頻率時,諧振電感電容乘積小而輸出功率卻很大、升壓很高。由

3、于開關(guān)頻率過高,變壓器升壓困難、高頻損耗很大,并且絕緣處理棘手,導致變壓器漏感和高壓分布參數(shù)的乘積很大,限制了諧振電路的正常工作,以致單個模塊的輸出有限。所以著重針對大功率高壓高頻電源的升壓結(jié)構(gòu)和高壓模塊的組合進行了分析和設計,有效的降低了諧振電感電容的乘積,實現(xiàn)了功率容量的擴展和系統(tǒng)工程的集成。
　　在提高開關(guān)頻率時還要解決后繼問題:高壓高頻變壓器及整流器的封裝、高頻整流和大功率MOSFET的快速驅(qū)動。而高頻整流不同于傳統(tǒng)的高壓