基于碳化硅肖特基二級管的逆變器的研究.pdf

1、隨著電力電子技術的快速發(fā)展，逆變器已被廣泛地應用在工業(yè)、民用等各個領域。如何進一步地提高逆變器性能成為了逆變技術研究領域的重點。大部分的研究通過電路結(jié)構(gòu)或控制技術的優(yōu)化來提高逆變器性能。但是從逆變技術的發(fā)展歷史看，每一次逆變技術階躍式的發(fā)展都離不開新型功率器件的出現(xiàn)，因此，選用新型器件成為提高逆變器性能的有效途徑。碳化硅(SiC)作為一種新型的材料，具有禁帶寬度寬、耐高溫和臨界擊穿場強高等優(yōu)點。用碳化硅制作的肖特基二極管，不但耐壓值高、

2、能夠在高溫下工作，更重要的是相比傳統(tǒng)的硅p-i-n二極管其反向恢復現(xiàn)象可忽略不計。用碳化硅肖特基二極管作為逆變器的續(xù)流二極管，不但可以減小二極管自身損耗，而且可以有效地減小開關器件的開關損耗，從而提高逆變器的性能。
　　 首先，詳細地講述了開關器件和續(xù)流二極管的工作原理，分析了其在逆變器工作中的損耗，并介紹了新型器件碳化硅功率MOSFET和碳化硅肖特基二極管。其次，分別應用碳化硅肖特基二極管與傳統(tǒng)的硅p-i-n超快恢復二極管作為

3、續(xù)流二極管，在相同條件下進行了SPWM全橋逆變器的PSpice仿真并對比了仿真結(jié)果，結(jié)果表明使用碳化硅肖特基二極管能顯著地減小逆變器的損耗。最后，設計了一款基于碳化硅肖特基二極管的逆變器，并對該電路進行了測試：在輸出功率為100W的負載條件下，對比了使用SiC肖特基二極管和Si二極管的電路性能。結(jié)果表明，使用SiC肖特基二極管作續(xù)流二極管，能夠提高逆變器的逆變效率，并且二極管工作溫度更低，有更好的溫度特性。結(jié)果驗證了設計的正確性以及碳化